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전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.29 no.11, 2016년, pp.685 - 689
차대경 (경남과학기술대학교 기계공학과) , 윤상민 (홍익대학교 세라믹공학과) , 김미성 (한국세라믹기술원 전자융합본부 나노융합소재센터) , 방지원 (한국세라믹기술원 전자융합본부 나노융합소재센터)
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Synthesis of the fluorescent Au nanoclusters is reported. The Au nanoclusters were synthesized via reduction of gold ions in reverse micelles with mild reducing agents. The Au nanoclusters show a bright red emission at 640 nm. The fluorescent Au nanoclusters attract great interest for sensor, electr...
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 금 나노클러스터를 제조하는 방법에는 어떤 것들이 있는가? | 물에 녹아있는 금 이온을 citric acid로 환원하여 금 나노입자를 합성하는 방법이 최초로 보고되었으며 [7], pust 등은 sodium borohydride를 환원제로 사용하고, 금 이온과 thiol을 이용하여 금 나노입자의 크기를 제어할 수 있는 방법을 보고하였다 [8]. 형광을 보이는 금 나노클러스터는 금 이온에 환원제를 넣은 후 형성된 금 나노클러스터를 덴드리머로 감싸는 방법 [9], 기 합성된 금 나노입자에 thiol로 표면을 개질하면서 나노입자를 식각하여 나노클러스터로 만드는 방법 [10], 또는 환원제를 이용 하지 않고, 고분자와 금 이온을 함께 섞은 후 광환원 시키는 방법을 통해 금 나노클러스터를 제조하는 방법 [11] 등이 알려져 있다. 본 연구에서는 유기용매에서 마이셀화된 금 이온을 상온에서 환원시켜 600 nm ~ 700 nm 영역대의 형광을 발하는 금 나노 클러스터를 합성하고 광학적 특성을 분석하고자 한다. | |
| 금 나노 입자는 어디에 활용될 수 있는가? | 수~수십 나노미터 크기의 콜로이드 상태의 금 나노 입자는 가시광선 또는 근적외선 영역대에서 표면 플라즈몬 공명현상이 일어나고 이에 따른 빛의 집광효과와 광열 효과 등을 이용하여 전자, 광학, 바이오, 센서 분야에 다양하게 응용되며, 나노입자의 넓은 표면적을 이용하여 촉매로도 널리 활용된다 [1-5]. 표면 자유전자 들이 외부 전자기장과 공명하여 강한 빛의 흡수 및 산란을 일으키는 플라즈모닉 금 나노입자와 달리, 수십개의 금 원자들이 뭉쳐서 2 nm 이하의 매우 작은 크기의 금 나노클러스터에서는 불연속적인 에너지 준위를 가지는 분자와 같은 성질을 띠면서, 그 크기에 따라 가시광선에서 근적외선 영역대의 형광을 발한다. | |
| 적색 발광하는 금 나노클러스터의 합성은 어떻게 얻을 수 있는가? | 적색 발광하는 금 나노클러스터의 합성은 다음과 같다. 4 ml 증류수에 0.09 mmol의 HAuCl4를 녹여서 Au(III)의 노란색을 띠는 수용액을 제조하고, 0.4mmol의 TOAB를 녹인 toluene 9 ml를 첨가하여 약 10분 동안 상온에서 교반하여 그림 1에서와 같이 금이온을 마이셀화하여 toluene 상으로 이동시킨다. 노란 색을 띠는 수용액층이 투명해지고 toluene 층이 노란 색을 띠는 것을 통해, Au(III)이 toluene 층으로 이동했음을 확인할 수 있다. 이후에, 아래쪽에 위치한 수용액 층을 걸러내고 0.27 mmol의 1-dodecanethiol을 첨가 하여 약 15분 동안 상온에서 교반한다. 1-dodecanethiol 에 의해 Au(III) 이온이 환원되면서 Au(III)의 노란색이 사라지게 되며, 그림 2에서와 같이 투명하면서 자외선을 조사하였을 때, 적색 형광을 발하는 금 나노클러스터를 수득한다. |
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