화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2009년 봄 (04/23 ~ 04/24, 광주 김대중컨벤션센터)
권호 15권 1호, p.266
발표분야 분리기술
제목 Control of polymorphs of calcium carbonate by using macromolecular additive in reaction crystallization
초록 생체 내에서 탄산칼슘의 결정화는 특정한 고분자 단백질에 의해 주로 지배 받으며 그로 인해 바이오미네럴화된 탄산칼슘은 생체 밖에서 인공적으로 합성된 것 보다 물리화학적으로 수백 수천 배 우수한 물성을 가지는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 바이오미네럴화에서 가장 많은 부분을 차지하고 있는 탄산칼슘의 결정화를 통해 바이오미네럴화의 현상을 규명하는 연구를 시도하였다. 카르복실기 등의 기능기(functional group)를 포함하고 있는 고분자 물질을 bio-mimic 첨가제로 이용하여 생체 고분자의 기능기가 탄산칼슘의 바이오미네럴화에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 특히, 고분자 첨가제에서 기능기의 구조, 종류, 농도 및 space dimension 등이 탄산칼슘 결정의 polymorph에 미치는 영향을 규명하고자 하였다.
고분자 첨가제로 Poly(acrylic acid), Acetic acid, Glycin, L-Alanine 등을 사용하였고, 농도 및 분자량의 변화를 통해 무정형 탄산칼슘, vaterite, calcite 등의 다양한 구조의 결정을 설계 할 수 있음을 확인하였다. 즉, 첨가의 종류와 양, 구조 등의 변화를 통해 무정형 탄산칼슘의 결정형 vaterite를 거쳐 안정된 calcite로의 전이 과정을 정밀하게 조절할 수 있었으며 이것은 바이오미네럴화에서 고분자단백질의 역할을 이해하는데 많은 도움이 되리라 기대한다.
저자 장준현1, 김종민2, 김인호3, 김우식1, 장상목2
소속 1경희대, 2동아대, 3충남대
키워드 amorphous calcium carbonate; polymorph; calcite; vaterite; polymer additive; reaction crystallization
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