| 초록 |
대기 중 이산화황을 효율적으로 제거하기 위해서는 낮은 농도의 이산화황도 탐지할 수 있는 센서가 필요하다. 그래파인은 그래핀(graphene)의 탄소―탄소 단일결합 사이에 탄소≡탄소 삼중결합을 끼워 넣어 변형시킨 2차원의 탄소 동소체로 그래핀보다 반응성이 크고, 다양한 구조에 따라 전자기적 성질을 달라서 여러 분야에서 연구가 활발하게 진행 중이다. 본 연구에서는 그래파인에 보론 또는 질소 원자를 도핑하거나고, 탄소원자 한 개를 제거하는 것과 같은 변형을 해서, 변형된 그래파인에 이산화황 기체 분자 흡착시 특성을 연구하기 위해 구조적, 에너지적, 전자기적 특성을 밀도범함수 이론(DFT) 계산을 이용하여 분석하였다. 변형되지 않거나 질소가 도핑된 그래파인은 이산화황과 거의 반응하지 않았지만, 보론이 도핑되거나 결함이 있는 그래파인은 이산화황과 새로운 결합을 형성하면서 구조가 많이 변하였고 이로 인해 그래파인의 전기적, 자기적 특성에 변화가 있었다. 이와 같은 변화는 적절히 변형된 그래파인이 이산화황을 탐지하기 위한 센서로 활용될 수 있음을 보여준다. |
