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표면기능화 유기․무기 나노입자 합성

전문가 제언: ○ 무기 나노입자는 여러 분야의 과학자가 흥미를 보이고 있다. 무기 원자나 이온이 수십 개로부터 수만 개 모아진 나노입자를 기판위에 규칙적으로 조직화하면 특이한 물성이 발현되기도 한다. 무기 나노입자를 유기분자로 표면 처리하면 용매에 쉽게 녹고 유기분자 간의 상호작용과 특수 템플릿을 이용한 나노입자의 조직화가 가능하다.

○ 본 문헌에서는 에멀션에서 무기 및 유기 입자 형성에 관하여 살펴본다. 이들의 합성에 아주 중요한 관점은 특별히 디자인된 표면 활성 성분을 사용하는 것이다. 여러 가지 기능성 나노입자를 합성하기 위한 시도를 조명한다. 이소프탈산에 기초한 중합성 유화제(surfmer)는 안정성이 높은 에멀션을 제공한다. 양이온성 불록 공중합물고분자를 유화제로 사용하면 필름 형성 특성이 우수한 입자를 제공한다. 특히 메탈로센 촉매의 지지체로 유용하다.

○ 양이온성 랜덤 공중합고분자는 하이브리드 재료에서 무기 나노입자의 상용화제로서 사용된다. 불록과 랜덤 공중합고분자는 비수용성 에멀션의 유용한 안정제이다. 이 시스템을 사용하면 감수성(water-sensitive) 단량체나 촉매에 의해 나노입자를 얻을 수 있다. 포스트-메탈로센 촉매의 담지체나 제지공정의 응집제로 활용할 수 있는 라텍스 입자는 지방산 혹은 방향족 아민으로 표면 기능화시켜 제조할 수 있다. 나노입자 표면에 양이온을 도입하게 되면 입자 형성에 중요할뿐더러 입자의 용용분야로의 활용에 매우 중요하다.

○ 스티렌, 비닐피리딘, 비닐이미다졸, PEO-기능화 단량체를 공중합시킴으로써 피리딘, 이미다졸, PEO 등의 핵친화 그룹으로 표면을 기능화할 수 있다. 극성으로 인해 질소 함유 단량체는 주로 라텍스 입자의 표면에 위치함으로써 자기 안정화 시스템을 구축할 수 있다. 비닐피리딘에 기초한 입자는 촉매의 지지체로서 뿐만 아니라 종이 제조 시 응집 첨가제로 유용하다. 이미다졸을 포함하는 입자는 마이클 부가(Michael addition) 반응에 의한 가교로 필름 형성성이 향상된다.

저자: Markus Klapper, Christopher G Clark Jr. and Klaus Mullen
자료유형: 학술정보