[논문]스테아르산과 인지질 혼합물의 농도변화에 대한 유기초박막의 안정성에 관한 연구

박근호

doi:10.12925/jkocs.2015.32.4.789

스테아르산과 인지질 혼합물의 농도변화에 대한 유기초박막의 안정성에 관한 연구
A Study on the Stability of Ultra-Thin Film Mixed with Stearic Acid and Phospholipid 원문보기

한국유화학회지 = Journal of oil & applied science, v.32 no.4, 2015년, pp.789 - 794

초록
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스테아르산과 인지질혼합물의 농도변화에 띠르는 유기초박막에 대한 안정성을 조사하였다. 스테아르산과 인지질 혼합물 유기초박막은 ITO glass에 LB법을 사용하여 제막하였다. 전기화학적 특성은 $NaClO_4$ 용액에서 3 전극 시스템으로 순환전압전류법을 사용하여 초기 1650 mV에서 최종 퍼텐셜 -1350 mV 까지 측정하였다. 그 결과 스테아르산과 인지질의 혼합물 유기초막은 순환전압전류도표로부터 산화전류로 인한 비가역공정으로 나타났다. 스테아르산과 인지질혼합물 LB막(몰비 1:1, 1:2, 1:3)에서 확산계수(D)는 $0.01N\;NaClO_4$에서 각각 $1.4{\times}10^{-3}$, $1.7{\times}10^{-3}$ 및 $1.6{\times}10^{-3}(cm^2/s)$로 산출되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we investigated the stability with respect to the Langmuir-Blodgett(LB) monolayer films of stearic acid and phospholipid(L-${\alpha}$-dimyristoylphosphatidyl choline, DMPC) mixture. LB films of stearic acid and DMPC monolayer were deposited by the LB method on the indium tin oxide(ITO) glass. The electrochemical properties measured by cyclic voltammetry with three-electrode system in $0.05N\;NaClO_4$ solution, -0.3 V initial, 1650 mV switching potential and -1350 mV final potential. As a result, monolayer LB films of stearic acid and phospholipid mixture was appeared on irreversible process caused by the oxidation current from the cyclic voltammogram. Diffusion coefficient (D) of stearic acid and DMPC mixture(molar ratio 1:1, 1:2, 1:3) was calculated $1.4{\times}10^{-3}$, $1.7{\times}10^{-3}$ and $1.6{\times}10^{-3}(cm^2/s)$ in $0.05N\;NaClO_4$ solution, respectively.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 포화지방산 중의 하나로서 윤활제, 결착제, 소포제, 착향료, 피막제, 광택제 등에 사용되는 스테아르산은 소수기들 간에 회합체를 형성하기 쉬우므로 인지질을 삽입시켜 소수기의 회합체 형성을 억제시키고자 하였다[7-10]. LB막을 제조하기 위하여 스테아르산과 인지질인 DMPC를 혼합하여 수면상에 전개시켜 제막하였으며, 분자상호간 회합의 방지 효과를 알아보기 위하여 LB 초막박의 전기화학적 특성을 순환전류 전압법으로 측정하였다.

가설 설정

에 대해 도시하여 그 기울기 값으로부터 구하였다. 그리고 전자 1개가 LB막 물질에 분자 하나에 전달하여 n=1이라고 가정하여 계산하였고[13,14], 위 식을 이용하여 계산한 확산계수는 전해질의 농도에 대하여 Table 1과 Table 2에 각각 나타내었다.

제안 방법

LB제막을 위하여 트루프에 초순수를 채운 후 기수계면에 스테아르산-DMPC 혼합액을 수면 상에 전개시킨다. 20분간 방치하여 용매를 완전히 휘발 시킨 후 베리어의 표면 압력을 40 mN/m로 일정하게 고정시키고, 디퍼(dipper)의 속도를 5 mm/min로 Y-type의 단분자막을 제막하였다. 스테아르산과 DMPC 혼합비 1:1(3.
본 연구에서는 포화지방산 중의 하나로서 윤활제, 결착제, 소포제, 착향료, 피막제, 광택제 등에 사용되는 스테아르산은 소수기들 간에 회합체를 형성하기 쉬우므로 인지질을 삽입시켜 소수기의 회합체 형성을 억제시키고자 하였다[7-10]. LB막을 제조하기 위하여 스테아르산과 인지질인 DMPC를 혼합하여 수면상에 전개시켜 제막하였으며, 분자상호간 회합의 방지 효과를 알아보기 위하여 LB 초막박의 전기화학적 특성을 순환전류 전압법으로 측정하였다.
그리고 주사속도(scan rate)는 50∼250 mV/s까지 50 mV/s 간격으로 측정하였다. 그리고 전해질 농도는 0.01 N과 0.05 N NaClO₄에 대하여 각각 측정하였다.
그리고 주사속도(scan rate)는 50∼250 mV/s까지 50 mV/s 간격으로 측정하였다.
LB막의 전기화학적 특성에 사용된 전위차계는 미국의 Bioanalytical System, Inc의 모델 BAS 100W/B로 순환전류전압법으로 초기 1650 mV에서 최종 퍼텐셜 -1350 mV 까지 측정하였다. 기준전극은 Ag/AgCl, 보조전극은 Pt선, 작업전극으로는 ITO glass의 3전극 시스템으로 측정하였다. 그리고 주사속도(scan rate)는 50∼250 mV/s까지 50 mV/s 간격으로 측정하였다.
수면상에 스테아르산-DMPC 혼합물을 사용하여 LB막을 제막하여 유기초박막의 안정성과 표면의 거칠기를 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
스테아르산과 DMPC 혼합비 1:1(3.0×10-4 mol), 1:2 및 1:3으로 혼합한 후 수면 상에 단분자막을 형성시켜 단분자 LB막을 제막하였다.
스테아르산과 인지질혼합 LB막을 초기전압-300 mV에서 시작하여 1650 mV까지 산화 시켰다가 -1350 mV까지 환원시켜 다시 초기전압으로 산화시켜 측정하였다.

대상 데이터

LB제막 장치는 단일 베리어(single barrier)이고, 표면압 센서가 부착된 NIMA Technology Langmuir-Blodgett trough 611(England)을 사용하였다. LB제막을 위하여 트루프에 초순수를 채운 후 기수계면에 스테아르산-DMPC 혼합액을 수면 상에 전개시킨다.
에서 제조한 것을 구입하여 정제하지 않고 사용하였다. 용매로 사용한 클로로포름은 덕산약품(주)에서 제조한 특급시약을 사용하였다.

이론/모형

LB막의 전기화학적 특성에 사용된 전위차계는 미국의 Bioanalytical System, Inc의 모델 BAS 100W/B로 순환전류전압법으로 초기 1650 mV에서 최종 퍼텐셜 -1350 mV 까지 측정하였다. 기준전극은 Ag/AgCl, 보조전극은 Pt선, 작업전극으로는 ITO glass의 3전극 시스템으로 측정하였다.

성능/효과

1. 스테아르산-인지질 LB 혼합 단분자막은 비가역적 공정인 산화반응으로 나타났다.
2. 본 연구의 범위 내에서 유기초박막은 스테아르산-인지질의 몰비가 적으면, 확산계수(D)는 감소하므로 단분자층 유기초박막의 안정성은 증가함을 알 수 있다.
3. 스테아르산 LB막의 확산계수(D)를 산출한 결과 전해질 0.01 N에서 몰비 1:1, 1:2 및 1:3순으로 각각 8.6x10^-3 , 9.4x10^-3 및 12.0x10^-3(cm²/s)을 얻었으며, 전해질 0.05 N에서는 몰비 1:1, 1:2 및 1:3 순으로 1.4x10^-3, 1.7x10^-3 및 1.6x10^-3 (cm²/s)을 각각 얻었다.
Table 1, Table 2에서 보는 바와 같이 몰비가 1:1일 경우가 1:2나 1:3일 때보다도 확산계수가 더 작음을 알 수 있으며, 이는 인지질의 도입으로 회합체 형성이 차단되는 것으로 생각된다. 그러나 본 연구의 범위 내에서는 인지질의 도입량이 너무 많은 것 보다 적적량의 인지질의 도입이 적합한 것을 알 수 있다. S.
따라서 스테아르산과 DMPC 혼합 LB 단분자막에 대한 전기화학적 특성은 비가역적인 산화반응으로 나타났다. 비가역적인 반응으로 전류 i는 식(1)에 의해 표시된다.
혼합물 LB 막에 대하여 각각 0.01 N과 0.05 N NaClO4 전해질에서 주사속도 50∼250 mV/s에 대한 최대값을 그래프로 그린 것으로 그래프의 기울기는 점점 증가하는 것을 알 수 있었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	유기 초박막은 어느 분야에 운용 가능한가?	유기 초박막은 광학소재, 전자소자 및 바이오 센서로의 운용 가능성 때문에 많은 연구가 진행되고 있다.[1-4] 기능성 유기소재들은 구성분자들의 화학적 구조를 설계하고 합성함으로써 다양한 기능을 부여하거나 조절하는 것이 가능하고, 신소재로서 무한한 가능성을 지니고 있다[5,6].
	스테아르산-DMPC 혼합물을 사용하여 LB막을 제막할 떄 확산계수 산출 결과는 어떠한가?	3. 스테아르산 LB막의 확산계수(D)를 산출한 결과 전해질 0.01 N에서 몰비 1:1, 1:2 및 1:3순으로 각각 8.6x10-3 , 9.4x10-3 및 12.0x10-3 (cm2/s)을 얻었으며, 전해질 0.05 N에서는 몰비 1:1, 1:2 및 1:3 순으로 1.4x10-3 , 1.7x10-3 및 1.6x10-3 (cm2/s)을 각각 얻었다.
	스테아르산은 어디에 사용되는가?	본 연구에서는 포화지방산 중의 하나로서 윤활제, 결착제, 소포제, 착향료, 피막제, 광택제 등에 사용되는 스테아르산은 소수기들 간에 회합체를 형성하기 쉬우므로 인지질을 삽입시켜 소수기의 회합체 형성을 억제시키고자 하였다[7-10]. LB막을 제조하기 위하여 스테아르산과 인지질인 DMPC를 혼합하여 수면상에 전개시켜 제막하였으며, 분자상호간 회합의 방지 효과를 알아보기 위하여 LB 초막박의 전기화학적 특성을 순환전류 전압법으로 측정하였다.

참고문헌 (16)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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