화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2003년 가을 (11/21 ~ 11/22, 연세대학교)
권호 9권 2호
발표분야 세라믹스
제목 Core-shell 구조 Au/TiO2 나노 미립자의 합성 및 TiO2 shell의 결정성 평가
초록 1.서론
Au/TiO2 core-shell 나노 미립자의 합성을 졸-겔법에 의해 시도하였고, TiO2 shell의 형성에 미치는 인자에 대하여 조사하였다. 또한, Au/TiO2 core-shell 나노 미립자가 나노 콘덴서 등의 성질을 나타내기 위해서는 TiO2의 결정성이 매우 중요한데, TiO2 shell의 결정성을 UV 조사에 의한 surface plasmon resonance 현상의 관찰로 평가하였다.


2.실험방법
Au 콜로이드는 HAuCl4 용액을 sodium citrate로 환원하는 전형적인 Au 콜로이드의 제조법을 사용하였다. 합성된 Au 콜로이드의 분산성을 향상시키기 위해 mercaptoundecanoic acid와 NH4OH가 첨가된다. TiO2의 피복을 위하여, 0.4mM의 Au 콜로이드가 에탄올 중에 현탁하여 이것을 표준용액으로 사용하였다. Titanium alkoxide의 가수분해를 위하여 H2O가 0~17M의 범위에서 첨가되었다. TiO2 전구체로는 titanium isopropoxide(TIPO)와 titanium oxide acethylacetonate(TOAA)를 사용하였다. TiO2의 피복상태는 TEM 관찰과 UV-Vis absorption spectrum으로 평가하였다.

3.실험결과
TIPO는 빠른 가수분해 속도 때문에 Au 입자의 응집을 초래한 반면, 가수분해 반응 속도가 비교적 늦은 TOAA의 경우에는 Au 미립자의 표면에 TiO2 shell이 형성되었다. TiO2 shell의 생성 조건은 TOAA가 0.1 mM이고 에탄올 중 H2O의 첨가량이 5~13 M일 때이고, TiO2 shell은 약 1nm를 나타내었다.
TiO2 피복 Au 콜로이드 용액에 UV를 조사하여 Au 나노 미립자의 surface plasmon 현상은 관찰되지 않았으나, 방사선 물질인 60Co 조사에 의해서는 surface plasmon 현상이 UV-Vis. absorption spectrum 측정에 의해 관찰되었다. 이들 결과로부터 에탄올 용액 중에서 Au 입자의 분산성 향상을 위해 표면 처리된 MUA가 전자의 이동을 방해하지 않으며, Au 표면에 형성된 TiO2 shell의 결정구조는 비정질 상태임을 알았다.
저자 유연태1, Paul Mulvaney2
소속 1한국지질자원(연), 2School of Chemistry
키워드 nanoparticles; core-shell; gold; titanium dioxide
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