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제118회 대한화학회 학술발표회, 총회 및 기기전시회 안내 M13 박테리오파지 기반의 메탈 나노와이어 합성 및 응용

등록일
2016년 9월 1일 15시 20분 03초
접수번호
2406
발표코드
POLY.P-94 이곳을 클릭하시면 발표코드에 대한 설명을 보실 수 있습니다.
발표시간
10월 13일 (목요일) 11:00~12:30
발표형식
포스터
발표분야
고분자화학
저자 및
공동저자
안정태, 김인홍1, 오진우2,*
부산대학교 차세대기판학과, Korea
1부산대학교 에너지융합연구소, Korea
2부산대학교 나노소재공학과, Korea
최근 물리, 화학, 전자, 바이오 등 다양한 분야에서 나노 구조가 가지는 우수한 전기, 화학적 물성 및 구조적 특성을 이용한 새로운 기능성 소재의 개발에 대한 연구가 많은 관심을 받고 있다. 특히, 전자기기의 소형화에 따른 핵심 소자의 개발, 에너지 변환 및 저장을 위한 광∙전자 소자의 개발 등에 있어 금속 나노 와이어(nanowire)를 기반으로 하는 고기능성 나노 소재에 대한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 그러나, 기존의 금속 나노 와이어의 경우 제조 공정의 복잡성, 유해 물질의 사용으로 인한 환경 오염의 유발, 정렬 및 제어의 어려움 등으로 인해 실질적인 응용에 있어 여러 단점들이 부각되고 있다. 이에 반해, 유기물을 활용한 하이브리드 나노 와이어의 경우 간단한 제작 공정, 친환경성, 유연성 등의 장점을 가지고 있어 차세대 기능성 소자로 각광받고 있다. 이에 본 연구에서는, 일반적으로 잘 알려진 생체 친화적 물질인 M13 박테리오파지를 이용하여 하이브리드 나노 와이어의 제작과 고에너지 분야에의 활용을 위한 여러 실험들을 수행하였다. 이를 위해, 음전하를 띄는 M13 박테리오파지와 금속 (Ag, Cu) 양이온 사이의 높은 전자 친화도와 무전해 도금 방법을 이용하여 20 nm의 일정한 두께를 가지는 하이브리드 나노 와이어를 제작하였다. 제작된 나노 와이어는 TEM, SEM, XPS 등을 이용하여 물리 화학적, 구조적 특성들을 분석하였다. TEM 분석을 통해 나노 와이어의 제작에 사용된 금속의 격자구조를 관찰하였고, EDS-mapping을 통해 M13 박테리오 파지의 표면에 금속이 고르게 분포되어 있음을 확인하였다. 또한 XPS 분석을 통해 제작된 나노 와이어의 품질에 대한 평가가 가능하였다. 또한, 산화된 하이브리드 나노 와이어가 가지는 높은 온도에서의 산소 전달 특징을 이용하여 고에너지 물질의 산화제로 활용하기 위한 점화 폭발 실험을 진행하였다. 점화 및 폭발 반응은 고속 카메라를 이용하여 촬영하였고, 시료의 길이에 따른 연소 시간의 측정을 통해 연소율을 계산하였다. 그 결과, 제작된 하이브리드 나노 와이어가 고온에서의 산소 제공을 통해 폭발력을 증대시키는 금속 산화제로 충분한 역할을 수행하고 있음을 확인하였다.

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