Triazole 수소결합을 이용한 액정화합물의 초분자 나노구조 형성 및 소재 특성 연구 Study on the supramolecular structures and material functions of liquid crystals through the hydrogen bondings of triazole groups원문보기
보고서 정보
주관연구기관
단국대학교 DanKook University
연구책임자
조병기
보고서유형
최종보고서
발행국가
대한민국
언어
한국어
발행년월
2018-11
과제시작연도
2017
주관부처
교육부 Ministry of Education
등록번호
TRKO201900025955
과제고유번호
1345271099
사업명
개인기초연구(교육부)
DB 구축일자
2020-09-05
키워드
클릭 화학.액정.자기조립.온도 변색.수소결합.유전 특성.온도 센서.트라이아졸.형광 특성.
초록▼
□ 연구개요 ● 본 연구는, 온도에 따른 형광변색이 가능한 액정소재 및 1,2,3-triazole을 기반으로 하는 강유전성 bent형 액정소재개발임. ● 온도에 따른 형광변색이 액정소재에 대한 연구는 쌓임 구조에 따라 monomer-excimer형광 제어가 가능한 형광체들 (나프탈렌, 안트라센, 파이렌등)을 함유하는 액정분자들을 ABA-분자형태로 합성하고, 온도에 따른 고체상 및 액정상에서의 자기조립 쌓임 구조를 조사하여, 각각의 상에서의 형광색들을 조사하는 것임. 이를 통해, 나노구조와 형광특성의 상관관계를 이해하고자
□ 연구개요 ● 본 연구는, 온도에 따른 형광변색이 가능한 액정소재 및 1,2,3-triazole을 기반으로 하는 강유전성 bent형 액정소재개발임. ● 온도에 따른 형광변색이 액정소재에 대한 연구는 쌓임 구조에 따라 monomer-excimer형광 제어가 가능한 형광체들 (나프탈렌, 안트라센, 파이렌등)을 함유하는 액정분자들을 ABA-분자형태로 합성하고, 온도에 따른 고체상 및 액정상에서의 자기조립 쌓임 구조를 조사하여, 각각의 상에서의 형광색들을 조사하는 것임. 이를 통해, 나노구조와 형광특성의 상관관계를 이해하고자 함. ● 유전특성을 갖는 액정화합물 연구: Triazole간의 수소결합여부에 따라, 원기둥 내에서 macrodipole을 형성할 수 있기 때문에, 전기장 인가상태에서 원기둥 구조의 대면적 정렬을 구현하는 것임. 또한, 강유전 특성 및 전도성 특성을 조사하는 것임.
□ 연구 목표대비 연구결과 ● 온도에 따른 형광변색 액정 소재에 관한 연구: 본 연구의 최종 목표는 상전이에 따른 형광 특성 변화를 나타내는 액정소재를 개발하는 것으로, 지난 3년간의 연구결과, (1) 나프탈렌 코어를 함유하는 ABA 형태의 액정을 합성하여, 쌓임 구조를 효과적으로 제어하였으며, 이를 통해 상전이에 따른 형광 변색이 극적으로 일어나는 것을 관찰하였음. 관련 연구를 결과를 관련 분야 상위 10%에 들어가는 Dyes Pigments에 게재하였음. Dyes Pigments, 160, 259-266 (2019). (2) Triazole 및 tetraphenylethylene을 포함하는 액정을 개발하여 온도에 따른 형광 특성을 조사하여, 미국화학회지에서 발간하는 J. Phys. Chem. C, 120, 266695 (2016)에 게재하였음. ● Triazole을 기반으로 하는 액정 소재 개발: (1) Triazole을 함유하는 유전 특성 액정을 개발하여 전기장 인가상태에서 원기둥 액정을 대면적에서 정렬하여, 관련 결과를 J. Mater. Chem. C, 5, 8256 (2017)에 게재하였음. (2) Triazole을 기반으로 하는 고분자 및 액정 분자를 합성하여, 이온 전해질로 응용 가능함을 확인하였고, 관련 결과를 해당분야의 저명 저널인 J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem., 55, 3587 (2017), J. Mater. Chem. C, 6, 9802 (2018)에 게재하였음. 또한, triazole로 디자인한 분자의 특이한 자기조립 현상 결과를 Liq. Cryst., 45, 1196 (2018)에 게재하였음. ● 이상의 연구결과는 당초 목표하고자 한 연구를 모두 달성하였다고 사료됨.
□ 연구개발결과의 중요성 ● 클릭 화학을 통해 합성되는 triazole 그룹은 여러 화학 분야에서 많은 연구가 이루어지고 있음에도 불구하고, 아직까지 유기소재 설계분야에서는 상대적으로 소수의 연구만이 보고되고 있음. ● Trizole을 이용한 액정을 통해 현재까지 전기장 인가 시 정렬이 어렵다고 알려져 있는 원기둥 액정의 대면적 정렬이 가능함을 밝힘. 다양한 디바이스 공정에서 이점을 갖음. ● 액정 상전이에 따른 색변화가 가능하기 때문에, 특정 온도 센서로 응용이 가능함. ● 강유전 특성을 나타내는 액정의 경우, 액정 도메인의 미세 패턴이 가능하여, 고집적도 비휘발성 memory device로의 응용이 가능함.
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