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기술거래는 양방향 경매방식으로 이루어집니다.
기술을 매수한 당사자는 거래금액의 전부 혹은 10퍼센트(%)를 당일 본원에 입금하여야 하며, 10% 나머지 잔금은 거래일로부터 2일 이내(거래일 익일)에 납부하여야 합니다. 만약 위 지정 기간내에 매수자가 입금하지 않으면 거래는 무효가 되며, 잔금도 기한내에 입금되지 않으면 매도자로 귀속됩니다. 이는 매도자의 기한의 이익상실을 보장함 입니다.
기술거래의 수수료는 기술의 이전 및 사업화 촉진에 관한 법률 시행규칙 산업통상자원부령 제48호 의거 기술이전 금액의 13퍼센트∼기술이전 금액의 17.5퍼센트로 되어있지만, 본 거래사이트에서는 매도‧매수인 각각 10%로 합니다.
이때 매수인의 매수금액(당사로 입금되는 금액)에서 수수료 각각10% 인 20%를 공제한 후 매도인에게 계좌이체를 하여야 합니다.
또한 권리이전(특허)비용은 기술양수인(매수자)부담이며 그 비용은 별도입니다.
명 세 서
청구범위
청구항 1
a) 비극성 유기용매 및 주 환원제로서 폴리옥시에틸렌 글라이콜 도데실 에테르, 글리세린계 지방산 에스테르,
수크로오스계 지방산 에스테르 및 소르비탄계 지방산 에스테르 중 선택된 1종의 비이온성 계면활성제를 혼합하
여 마이크로에멀젼을 제조하는 단계;
b) 양이온성 백금 전구체 함유 수용액을 마이크로에멀젼에 가하고 초음파 처리하여 백금 용액이 내포된 역마이
크로에멀젼을 제조하는 단계; 및
c) 백금 용액이 내포된 역마이크로에멀젼을 교반하면서 실리카 전구체와 암모니아 수용액을 순차적으로 가하고
교반하여 Pt2+전구체를 주 환원제인 비이온성 계면활성제와 보조 환원제를 이용하여 환원시켜 다중 백금 나노닷
코어와 실리카 외각으로 이루어진 나노입자를 합성하는 단계;를 포함하는 다중 백금 나노닷 코어와 실리카 외각
으로 이루어진 구형 나노입자의 합성방법.
청구항 2
청구항 1에 있어서,상기 실리카 전구체는 테트라에틸오소실리케이트, 테트라메틸오소실리케이트, 테트라프로필오소실리케이트, 테트라부틸오소실리케이트, 테트라클로로실란 및 소듐 실리케이트 중 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는, 다중백금 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자의 합성방법.
청구항 3청구항 1에 있어서,상기 보조 환원제는 아스코르브산 및 글루코스 중 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는, 다중 백금 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자의 합성방법.
청구항 4
청구항 1에 있어서,상기 b) 단계의 양이온성 백금 전구체는 사염화백금산(Ⅱ)칼륨 {potassium tetrachloroplatinate (Ⅱ),K2PtCl4}, 염화 백금(Ⅱ) {platinum(Ⅱ) chloride}, 이염화백금 (PtCl2), 이브롬화백금 (PtBr2), 이요오드화백금
(PtI2), 백금(Ⅱ) 아세틸아세토네이트 {Platinum(Ⅱ) acetylacetonate}, 다이클로로(에틸렌다이아민)백금(Ⅱ)(acac)2 {Dichloro(ethylenediamine)platinum(Ⅱ)(acac)2} 및 칼륨비스(옥살레토)백금(Ⅱ)이수화물{potassium bis(oxalato)platinate(Ⅱ) dihydrate K2Pt(C2O4)2·2H2O} 중 선택된 백금 2가 전이금속 화합물임을특징으로 하는, 다중 백금 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자의 합성방법.
청구항 5
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항의 방법에 의하여 합성되며, 실리카 외각 내에 여러 개의 백금 나노닷이내포된, 다중 백금 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자.
청구항 6
a) 비이온성 계면활성제, 비극성 유기용매 및 산을 혼합하여 마이크로에멀젼을 제조하는 단계;
b) 양이온성 백금 전구체 함유 수용액을 마이크로에멀젼에 가하고 초음파 처리하여 백금 용액이 내포된 역마이
크로에멀젼을 제조하는 단계; 및
c) 백금 용액이 내포된 역마이크로에멀젼을 교반하면서 실리카 전구체와 염기성 촉매를 순차적으로 가하고 교반
하여 다중 백금 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 나노입자를 합성하는 단계;를 포함하는 다중 백금 나
노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 일차원 나노체인 합성방법.
청구항 7
청구항 6의 방법으로 제조되며, 다중 백금 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 일차원 나노체인.
청구항 8
a) 비이온성 계면활성제 및 비극성 유기용매를 혼합하여 마이크로에멀젼을 제조하는 단계;
b) 양이온성 백금 전구체 함유 수용액, 산 용액 및 양이온성 금 전구체 함유 수용액을 순차적으로 마이크로에멀
젼에 가하고 초음파 처리하여 백금 및 금 용액이 내포된 역마이크로에멀젼을 제조하는 단계; 및
c) 역마이크로에멀젼을 교반하면서 실리카 전구체와 염기성 촉매를 순차적으로 가하고 교반하여 백금/금 이중
조성의 나노닷 조합체 코어와 실리카 외각으로 이루어진 나노입자를 합성하는 단계;를 포함하는 백금/금 이중
조성의 나노닷 조합체 코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자 합성방법.
청구항 9
청구항 8에 있어서,상기 b) 단계의 양이온성 금 전구체는 염화금산칼륨(KAuCl4), 염화금산나트륨(NaAuCl4), 염화금산(HAuCl4), 브롬화금산나트륨(NaAuBr4), 염화금(AuCl), 염화금(Ⅲ)(AuCl3) 및 브롬화금(AuBr3) 중에서 선택된 것임을 특징으로하는, 백금/금 이중 조성의 나노닷 조합체 코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자의 합성방법.
청구항 10
청구항 8 또는 청구항 9 중 어느 한 항의 방법에 의하여 합성되며, 실리카 외각 내에 여러 개의 금 나노닷 및
백금 나노닷이 내포된, 백금/금 이중 조성의 나노닷 조합체 코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자.
청구항 11
삭제
청구항 12
삭제
청구항 13
삭제
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은 단일조성의 백금 나노닷 조합체 또는 백금/금 이중조성의 나노닷 [0001] 조합체를 포함하는 코어와 실리카외각으로 형성되는 나노입자 및 그 합성방법에 관한 것이다.
배 경 기 술
[0002] 지난 20년간 나노입자 조립 연구에 많은 과학적 및 기술적 관심이 쏠려왔다((a) Saunders, A. E.; Korgel, B.
A. ChemPhysChem 2005, 6, 61. (b) Redl, F. X.; Cho, K.-S.; Murray, C. B.; O’Brien, S. Nature 2003,423, 968. (c) Rogach, A. L. Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 148. (d) Kalsin, A. M.; Fialkowski M.;Paszewski, M.; Smoukov, S. K.; Bishop, K. J. M.; Grzybowski, B. A. Science, 2006, 312, 420. (e) Boal,A. K.; Ilhan, F.; DeRouchey, J. E.; Thurn-Albrecht, T.; Russell, T. P.; Rotello, V. M. Nature, 2000,404, 746. (f) Andres, R. P.; Bielefeld, J. D.; Henderson, J. I.; Janes, D. B.; Kolagunta, V. R.;Kubiak, C. P.; Mahoney, W. J.; Osifchin, R. G. Science, 1996, 273, 1690. (g) Giersig, M.; Mulvaney, P.Langmuir 1993, 9, 3408. (h) Mirkin, C. A.; Letsinger, R. L.; Mucic, R. C.; Storhoff, J. J. Nature1996, 382, 607. (i) Brust, M.; Schiffrin, D. J.; Bethell, D.; Kiely, C. J. Adv. Mater. 1995, 7, 795.
(j) Murray, C. B.; Kagan, C. R.; Bawendi, M. G. Science 1995, 270, 1335.). 나노입자 조합체의 화학적 및물리적 성질은 나노입자의 구성요소와 구조적 특성에 상당히 의존하며, 무엇보다도 나노입자의 분포된 방식에따라 크게 달라진다. 개별 나노입자가 조합체가 되어 나타낼 수 있는 총괄적 특성은 기본 요소로서 나노입자들간의 거리, 배열형식 및 상호작용에 의해 대단히 영향을 받는다(Petroski, J.M.; Green, T.C.; El-Sayed M. A.J. Phys. Chem. A, 2001, 105, No. 23, 5542.). 크기와 분포가 이런 타입의 시스템 변화와 관련이 있다는 것을이해하면 새로운 물질은 신기술과 함께 개발될 수 있다. 광전자공학, 진단학, 촉매 및 의학 분야와 같은 다른기술분야에서 나노입자의 흥미로운 특성을 이용해 왔다((a) Maier, S. A.; Kik, P. G.; Atwater, H. A.;Meltzer, S.; Harel, E.; Koel, B. E.; Requicha, A. A. G. Nat. Mater. 2003, 2, 229. (b) Hoinville, J.;Bewick, A.; Gleeson, D.; Jones, R.; Kasyutich, O.; Mayes, E.; Nartowski, A.; Warne, B.; Wiggins, J.;Wong, K. J. Appl. Phys. 2003, 93, 7187. (c) Grunes, J.; Zhu, J.; Anderson, E. A.; Somorjai, G. A. J.Phys. Chem. B 2002, 106, 11463. (d) Zayats, M.; Kharitonov, A. B.; Pogorelova, S. P.; Lioubashevski,O.; Katz, E.; Willner, I. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 16006.).[0003] 최근 금 나노닷 조합체와 실리카 외각으로 이루어진 고도로 구형인 나노입자의 편리한 합성방법이 본 발명자 팀에 의해 개발되었다(9). 역마이크로에멀젼 (유중수)을 이용하여 실리카로 둘러싸인 입경 2-5 ㎚의 금 나노닷이제어 가능한 방법으로 성공적으로 합성되었다. 실리카 외각은 금 나노닷 코어-다공성 실리카 외각 나노입자를제조하기 위하여 수용성 용매 내에서 간단한 처리로 좀 더 식각할 수 있다(10). 이것은 실리카 매트릭스 내에금 나노입자 조합체를 감쌈으로써 기능성 하이브리드 금-실리카 나노소재를 제조하는 새롭고 단순한 합성방법이다.[0004] 백금-기반 나노입자 조합체는 순수 백금 나노소재의 독특한 성질을 증대시키는 능력으로 인하여 매우 강조되어왔다(11-18). 또, 백금, 금, 은과 같은 다른 나노입자들이 가까이 존재하면 금속 나노입자의 몇몇 특성은 현저히 영향을 받는다고 알려져 있다 (19-21). 따라서, 단일 성분 백금 나노입자 및 다중 성분 백금 및 금 나노입자의 효과적인 조합에 관한 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. 뿐만 아니라, 실리카와 같은 주변 소재는 백금 나노입자의 안정성을 개선할 수 있다. 외각은 촉매 활성을 띤 나노입자 코어를 격리하고 고온에서 촉매반응 동안코어 입자의 소결 가능성을 저해한다. 금속과 지지체 인터페이스의 시너지 효과는 촉매 작용 수행에서 그러한인터페이스가 중요할 때 극대화되는 것으로 보인다(13).
선행기술문헌
비특허문헌
[0005] (비특허문헌 0001) 9. Pak, J.; Yoo, H. J. Mater. Chem. A. 2013, 1, 5408.
(비특허문헌 0002) 10. Pak J.; Yoo, H. Microporous Mesoporous Mat. 2014, 185, 107.
(비특허문헌 0003) 11. Ingle, N.J.C.; Sode, A.; Martens, I. Langmuir 2014, 30, 1871.
(비특허문헌 0004) 12. Cho, J. H.; Kim, J. M.; Prabhuram, J.; Hwang, S. Y.; Ahn, D. J.; Ha, H. Y.;Kim, S.-K. J. Power Sources 2009, 187, 378.
(비특허문헌 0005) 13. Song, Y.; Garcia, R.; Dorin, R.; Wang, H.; Qiu, Y.; Coker, E.; Steen, W.;Miller, J.; Shelnutt, J. Nano Lett. 2007, 7, 3650.
(비특허문헌 0006) 14. Xia, Y.; Xiong, Y.; Lim, B.; Skrabalak, S. Angew. Chem. 2009, 48, 60.
(비특허문헌 0007) 15. Xia, B. Y.; Wu, H. B.; Yan, Y.; Lou, X. W. D.; Wang, X. J. Am. Chem. Soc. 2013,135, 9480.
(비특허문헌 0008) 16. Zhang, W.; Yang, S. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1617.
(비특허문헌 0009) 17. Chen, J.; Cheng, F. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 713.
(비특허문헌 0010) 18. Guo, S.; Wang, E. Acc. Chem. Res. 2011, 44, 491.
(비특허문헌 0011) 19. Huang, H. Y.; Chen, W. F.; Kuo, P. L. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 24288.
(비특허문헌 0012) 20. Hu, H.; Duan, H.; Yang, J. K. W.; Shen, Z. X. ACS Nano 2012, 6, 10147.
(비특허문헌 0013) 21. Osberg, K. D.; Rycenga,,M., Harris, N.; Schmucker, A. L.; Langille, M. R.;Schatz, G. C.; Mirkin, C. A. Nano Lett. 2012, 12, 3828.
(비특허문헌 0014) 22. Zhang, Q.; Lee,;I.; Joo, J. B.; Zaera, F.; Yin, Y. Acc. Chem. Res. 2013, 46,1816.
(비특허문헌 0015) 23. Yoo, H.; Sharma, J.; Kim, J.K.; Shreve, A.P.; Martinez, J. S. Adv. Mater. 2011,23, 4431.
(비특허문헌 0016) 24. Jang, M.H.; Kim, J.K.; Tak, H.; Yoo, H. J. Mater. Chem. 2011, 21, 17606.
(비특허문헌 0017) 25. Jang, M.H.; Kim, J.K.; Yoo, H. Journal of Nanoscience and Nanotechnology 2012,12, 4088.
(비특허문헌 0018) 26. Yoo, H.; Pak, J. J. Nanopart. Res. 2013, 15, 1609.
(비특허문헌 0019) 27. Han, Y.; Wang, Y.; Wang, Y.; Jiao, L.; Yuan, H. International journal of
hydrogen energy 2010, 35, 8177.
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 간단한 공정으로 여러 개의 백금 나노닷 조합체를 내부에 함유하는 [0006] 실리카 외각의 구형 나노입자 및그 합성 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
[0007] 또한, 본 발명은 백금/금 이중조성의 나노닷 조합체 코어를 내부에 함유하는 실리카 외각 나노입자 및 그 합성방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
[0008] 또한, 본 발명은 여러 개의 백금 나노닷을 내부에 함유하는 실리카 외각의 일차원 나노체인 및 그 합성 방법을제공하려는 것을 목적으로 한다.
과제의 해결 수단
[0009] 본 발명자들은 백금 다중 나노닷 조합체 (m-Pt) 코어-실리카 외각 나노시스템 (m-Pt@SiO2 NPs (구형 나노입자)및 m-Pt@SiO2 NChs (나노체인))을 제조하였다. 역마이크로에멀젼이 이용되었고, 금 나노입자와 실리카 층은 변형된 마이크로에멀젼에서 동시에 성장시켰다. 또한, 백금/금 이중조성의 나노닷 조합체 (m-Au/Pt) 코어-실리카외각 나노시스템 (m-Au/Pt@SiO2 NPs)도 성공적으로 합성되었다. 역마이셀 내에서 Brij35 계면활성제에 의한 동력학적으로 제어된 HAuCl4와 K2PtCl4의 환원 및 TEOS의 응축은 하이브리드 다중 금속 코어-실리카 외각 시스템
을 형성하였다.본 발명에서 "나노닷"이란 일반적으로 "나노입자"라고 불리는 입자 즉, 입경이 [0010] 나노미터 단위인 입자를 말하는용어로서, 특히 여기에서는 외각을 이루는 실리카 입자의 중심부분에 배열되어 있는 나노입자들이 상당히 작은크기라는 점을 강조하고 또한. 본 발명의 다중 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 "나노입자"와 구별하기 위해 "나노닷"이라는 용어를 사용하였다.
본 발명은 Au3+전구체보다는 상대적으로 낮은 환원력을 보이는 Pt2+[0011] 전구체를 특별한 환원제를 추가하지 않고 상기 비이온성 계면활성제를 이용하여 환원시켜 입경 3~5 ㎚의 백금 나노입자를 합성하는 방법에 관한 것이다.또한, 본 발명은 백금 용액이 내포된 역마이크로에멀젼을 이용하여 Au3+[0012] 전구체보다는 상대적으로 낮은 환원력을보이는 Pt2+전구체를 역마이클로에멀젼 내에서 특별한 환원제를 추가하지 않고 상기 비이온성 계면활성제를 이용하여 환원시켜 평균 입경 1~2 ㎚의 백금 나노입자를 합성하는 방법에 관한 것이다.
[0013] 또한, 본 발명은
[0014] a) 비이온성 계면활성제 및 비극성 유기용매를 혼합하여 마이크로에멀젼을 제조하는 단계;
[0015] b) 양이온성 백금 전구체 함유 수용액을 마이크로에멀젼에 가하고 초음파 처리하여 백금 용액이 내포된 역마이크로에멀젼을 제조하는 단계; 및[0016] c) 백금 용액이 내포된 역마이크로에멀젼을 교반하면서 실리카 전구체와 염기성 촉매를 순차적으로 가하고 교반하여 다중 백금 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 나노입자를 합성하는 단계;를 포함하는 다중 백금 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자의 합성방법에 관한 것이다.
[0017] 또한, 본 발명은 상기 c) 단계 이후
[0018] d) 반응액에 아세톤을 가하여 마이크로에멀젼 시스템을 불안정화하는 단계; 및
[0019] e) c) 단계에서 합성된 나노입자를 반복 세척하고 정제하는 단계;가 부가됨을 특징으로 하는, 다중 백금 나노닷코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자의 합성방법에 관한 것이다.
[0020] 또한, 본 발명은 상기 비이온성 계면활성제가 폴리옥시에틸렌 글라이콜 도데실 에테르, 글리세린계 지방산 에스테르, 수크로오스계 지방산 에스테르 또는 소르비탄계 지방산 에스테르인 것을 특징으로 하는, 다중 백금 나노
닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자의 합성방법에 관한 것이다.
[0021] 또한, 본 발명은 상기 염기성 촉매가 암모니아 수용액임을 특징으로 하는, 다중 백금 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자의 합성방법에 관한 것이다.
[0022] 또한, 본 발명은 상기 실리카 전구체가 테트라에틸오소실리케이트, 테트라메틸오소실리케이트, 테트라프로필오소실리케이트, 테트라부틸오소실리케이트, 테트라클로로실란 및 소듐 실리케이트 중 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는, 다중 백금 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자의 합성방법에 관한 것이다.
[0023] 또한, 본 발명은 상기 a) 단계에서 보조계면활성제를 더 가해주는 것을 특징으로 하는, 다중 백금 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자의 합성방법에 관한 것이다.
[0024] 또한, 본 발명은 상기 b) 단계의 양이온성 백금 전구체가 백금 2가 전이금속 화합물 (사염화백금산(Ⅱ)칼륨
(potassium tetrachloroplatinate (II), K2PtCl4, platinum(II) chloride, 이할로겐화백금 PtCl2, PtBr2, PtI2,Platinum(II) acetylacetonate, Dichloro(ethylenediamine)platinum(II), (acac)2, potassium bis(oxalato)platinate(II) dihydrate K2Pt(C2O4)2·2H2O, 등)임을 특징으로 하는, 다중 백금 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자의 합성방법에 관한 것이다.
[0025] 또한, 본 발명은 상기 방법에 의하여 합성되며, 실리카 외각 내에 여러 개의 백금 나노닷이 내포된, 다중 백금나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자에 관한 것이다.
[0026] 또한, 본 발명은
a) 비이온성 계면활성제, 비극성 유기용매 및 1M ~ 12M 농도의 HCl을 [0027] 혼합하여 마이크로에멀젼을 제조하는단계;
[0028] b) 양이온성 백금 전구체 함유 수용액을 마이크로에멀젼에 가하고 초음파 처리하여 백금 용액이 내포된 역마이크로에멀젼을 제조하는 단계; 및
[0029] c) 백금 용액이 내포된 역마이크로에멀젼을 교반하면서 실리카 전구체와 염기성 촉매를 순차적으로 가하고 교반하여 다중 백금 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 나노입자를 합성하는 단계;를 포함하는 다중 백금 나
노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 일차원 나노체인 합성방법에 관한 것이다.
[0030] 또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조되며, 다중 백금 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 일차원 나노체인에 관한 것이다.
[0031] 또한, 본 발명은
[0032] a) 비이온성 계면활성제 및 비극성 유기용매를 혼합하여 마이크로에멀젼을 제조하는 단계;
[0033] b) 양이온성 백금 전구체 함유 수용액, 0.1M ~ 1M 농도의 아스코빅산 및 양이온성 금 전구체 함유 수용액을 순차적으로 마이크로에멀젼에 가하고 초음파 처리하여 백금 및 금 용액이 내포된 역마이크로에멀젼을 제조하는 단
계; 및[0034] c) 역마이크로에멀젼을 교반하면서 실리카 전구체와 염기성 촉매를 순차적으로 가하고 교반하여 2성분 다중 금/백금 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 나노입자를 합성하는 단계;를 포함하는 2성분 다중 금/백금 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자 합성방법에 관한 것이다.
[0035] 또한, 본 발명은 상기 b) 단계의 양이온성 금 전구체가 염화금산칼륨(KAuCl4), 염화금산나트륨(NaAuCl4), 염화금산(HAuCl4), 브롬화금산나트륨(NaAuBr4), 염화금(AuCl), 염화금(Ⅲ)(AuCl3) 및 브롬화금(AuBr3) 중에서 선택된것임을 특징으로 하는, 2성분 다중 금/백금 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자의 합성방법에 관한 것이다.
[0036] 또한, 본 발명은 상기 b) 단계의 백금 2가 전이금속 화합물이 사염화백금산(Ⅱ)칼륨 (potassium tetrachloroplatinate (II), K2PtCl4, platinum(II) chloride, 이할로겐화백금 PtCl2, PtBr2, PtI2, Platinum(II)
acetylacetonate, Dichloro(ethylenediamine)platinum(II), (acac)2, potassium bis(oxalato)platinate(II)
dihydrate K2Pt(C2O4)2·2H2O, 등) 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 2성분 다중 금/백금 나노닷 코어와 실
리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자의 합성방법에 관한 것이다.
[0037] 또한, 본 발명은 상기 방법에 의하여 합성되며, 실리카 외각 내에 여러 개의 금 나노닷 및 백금 나노닷이 내포된, 금/백금 이중 조성 조합체 나노닷 코어와 실리카 외각으로 이루어진 구형 나노입자에 관한 것이다.
[0038] 일반적으로 금속성 나노입자가 나노미터 또는 서브나노미터의 간격을 두고 배열하게 되면 나노입자가 가지는 고유의 성질이 상호 영향을 받게 되어 증강이 되거나 아니면 하나의 나노입자가 보이는 성질에 비해 달라지는 독특한 변화를 보인다. 백금 나노입자의 경우에는 플라즈몬 현상에 기초한 광학적 성질이 그러한 변화를 보일 수
있을 것으로 기대된다. 그러나, 통상 여러 개의 금속성 나노입자를 간격을 두고 매우 가깝게 배열하는 것은 기
술적으로 쉽지 않은데, 왜냐하면 가까이 있는 금속성 나노입자들은 서로 붙어버려 집합체 (aggregation)를 형성
하게 되기 때문이다. 따라서 한 개 이상의 백금 나노입자를 서로 간격을 두고 매우 가깝게 배열하는 기술은 매
우 어렵지만 중요한 기술이다.
[0039] 또한, 금속성 나노입자가 내포된 실리카 나노입자가 구형이 되게 하는 것이 중요한 이유는, 일반적으로 다중 금속을 실리카 내부에 넣어서 합성하는 입자들은 구형이 아닌 눈사람 형태가 되기 쉬워 구형을 형성하기가 매우
어려우며, 따라서 나노기술의 중요부분의 하나인 특정 형태의 조절가능한 발현이라는 측면에 의미가 있고, 또한
제조된 금 나노닷 내포 실리카 나노입자를 센싱의 목적으로 사용할 때에는 나노입자를 일정한 크기로 만드는 것
이 중요하며, 나노입자의 형태가 구형일 경우 크기 조절이 용이하다는 장점이 있다.
[0040] 본 발명자들은 여러 개의 백금 나노닷이 서로 서브나노미터의 간격을 두고 코어를 형성하고 외각은 실리카로 둘러싸인 고도로 구형인 나노입자를 제조함으로써 다양한 분야에 응용 가능하고 크기 조절이 가능한 다중 백금 나노닷 함유 실리카 외각 나노입자를 제공한다.
발명의 효과
본 발명의 방법에 따르면, 실리카 외각 내에 서로 간격을 두고 여러 개의 [0041] 백금 나노닷이 함유된 나노입자를 간단한 방법으로 합성할 수 있다.
[0042] 또한, 본 발명의 방법에 따르면, 실리카 외각 내에 서로 간격을 두고 여러 개의 금과 백금 나노닷이 함유된 2성분 나노입자를 합성할 수 있다.
[0043] 또한, 본 발명의 방법에 따르면, 실리카 외각 내에 서로 간격을 두고 여러 개의 백금 나노닷이 함유된 나노체인을 합성할 수 있다.
[0044] 본 발명에 의하여 합성되는 이 나노소재들은 효율적인 촉매 또는 에너지 전달 소재로 응용할 수 있다.
도면의 간단한 설명
[0045] 도 1(a)는 Brij35 (aq.) 용액에서 합성된 백금 나노입자의 투과전자현미경 (TEM) 사진이다. (b)는 합성된 백금나노입자의 크기(입경) 분포이다.
도 2(a)는 m-Pt@SiO2 나노입자의 주사전자현미경 (SEM) 사진이다. (b)는 m-Pt@SiO2 나노입자의 크기 분포이다.
(c)는 m-Pt@SiO2 나노입자의 투과전자현미경 사진이다.
도 3은 원래의 합성 조건의 변화 없이 (a) 아스코르브산 또는 (b) 글루코스를 가하여 성장시킨 m-Pt@SiO2 나노
입자의 투과전자현미경 사진이다. 환원제를 가하여 m-Pt@SiO2 NPs 합성하는 실험을 위하여 m-Pt@SiO2 나노입자의 합성과정과 동일한 과정을 진행하였으나 K2PtCl4 (수용액)을 역마이크로에멀젼에 가한 직후 아스코르브산
(0.1 mL, 0.1 M)을 가하거나 글루코스 (0.1 mL, 0.1 M)를 가한 실험을 진행하였다.
도 4는 성장시킨 m-Pt@SiO2 실리카 나노체인의 TEM 사진이다. (c)의 화살표는 실리카 나노체인 내에 위치한 백
금 나노닷을 가리킨다. 도 5는 m-Au/Pt@SiO2 나노입자 합성 방법을 나타내는 개요도이다.
도 6 (a)와 (b)는 성장한 m-Au/Pt@SiO2 나노입자의 TEM 사진이다. (c)는 EDX (Elemental analysis) 결과이다.
