란탄족 이온-유기 골격체의 백색광

전문가 제언

○ f 궤도함수에 원자가 전자를 가진 +3가의 란탄족 Ln3+ 이온들은 특유한 발광특성을 가지고 있어 광전자 디바이스, 바이오 이미징, 광통신 섬유 및 레이저 광학 등 발광에 관련된 많은 분야에 응용되고 있다. 란탄족 이온들 중에서 Eu3+와 Tb3+는 UV 광 조사에 의해 각각 적색 및 녹색 광을 방출하기 때문에 백색광 제조에 많이 활용되고 있다.

 

○ 란탄족 이온들의 발광은 f→f 전이에 의해 유도되기 때문에 흡수도가 낮아 강도가 센 발광을 유도하기에는 약점이 있다. 이를 극복하기 위해 임자 매질이나, 배위하고 있는 리간드로부터 이들 란탄족 이온으로의 에너지 전달이라는 과정을 적용한다. 따라서 Ln3+ 발광소재 개발에 있어 임자매질이나 리간드의 선택은 매우 중요하다.

 

○ Ln3+ 착물에 대한 국내의 연구는 극히 소수의 연구팀에 의해 진행되고 있다. 대표적으로 고려대학교 서창분교의 김환규 교수 및 경북대학교의 김승홍 교수 등이다. 강준길 연구팀은 다양한 기능성 β-diketone, 폴리카르복실산 및 유기인산 계열의 리간드를 합성하고, 이들 리간드를 사용하여 다양한 배위권을 갖는 란탄족 착물을 개발하였다.

 

○ 최근 들어 일종의 하이브리드 소재인 금속-유기 골격체(metal-organic framework, MOF)는 새로운 소재로서 각광을 받고 있다. MOF는 마디인 무기금속이온과 연결자인 유기 리간드로 구성되어있다. MOF는 비어있는 공간을 가지고 있기 때문에 수소 및 그린 하우스 가스 저장 등에 연관된 친환경 및 에너지 관련 분야에 활용되고 있다. 특히, MOF는 광전자 디바이스 및 탐침 센서 등과 같은 발광 응용분야에 활용될 수 있는 발광소재로서 매우 높은 가능성을 가지고 있다.

 

○ 금속이온으로 녹색발광의 Tb3+와 적색발광의 Eu3+ 이온을, 에너지 주개 기능기를 가진 유기 연결자, 그리고 청색발광의 보조리간드로 구성된 LOF(lanthanide ion-organic framework)는 UV 광 조사에 의해 백색광을 구현하고 있다. 백색광 소재 용 LOF는 신 발광 소재로서 이에 관련된 연구들이 앞으로 광범위하게 진행될 것으로 기대된다.

저자

Jingjuan Liu, Wei Sun, Zhiliang Liu

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2016

권(호)

6()

잡지명

RSC Advances

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

25689~25694

분석자

강*길

분석물

• 란탄족 이온-유기 골격체의 백색광.pdf [511,020 byte]

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