탄소 나노점 - 유기 변성 실리케이트 형광 페인트 및 박막 재료의 개발

전문가 제언

○ 지난 수십 년 동안 카드뮴과 아연-기반 발광 양자점(QDs; quantum dots)은 강력한 가변 형광으로 인하여 바이오 이미징, LEDs 등과 같은 분야에 많은 영향을 미쳤다. 이들 QDs 및 전구체의 대부분은 유해한 독성을 가지며 또한 액상 합성을 위해 상대적으로 높은 온도(150？ 300℃)가 요구된다. 그러므로 종래의 반도체 QDs를 독이 없는 대체 형광 QDs으로 대체하는 것이 필요하다.

 

○ 최근에 형광(fluorescent) 탄소점은 광학적 이미징 도구로서의 높은 광안전성, 발광 동조성 및 수용성 등의 다수 장점으로 인해 반도체 QDs를 대체할 수 있는 후보로 떠올랐다. 많은 연구 그룹들은 여러 기술들을 통해서 탄소 나노점(CNDs)를 합성하였다.

 

○ 이 연구는 에탄올 중에서 P123 블록-co-폴리머의 제어된 탄화를 통하여 미셀-보호 탄소 나노점을 얻었다. 정제 및 농축한 CND 용액(양자 수율 10%)으로부터 유리 기판 상에 ~3㎛ 두께의 투명 형광코팅을 제작하기 위해서 유기-수식 실리카 (ORMOSIL) 졸(sol)과 결합시켰다. 이들 막(film)은 8H의 표면 경도 값을 가진 내찰상성을 가진다. 또한 이 졸은 형광 잉크나 페인트로서 유용하고, 이 막은 CNDs의 본래의 광 물리적 특성을 유지한다.

 

○ 최근에 탄소점이 차세대 형광체로서 관심을 끌고 있다. 그러나 탄소점 개발에 있어서는 아직 최적 합성조건의 미 확립과 합성한 탄소점의 입자크기의 불균일, 다른 양자점 형광체보다 발광 효율이 좋지 않은 점 등 개선해야 할 과제들이 존재한다.

 

○ 탄소점은 형광 페인트나 잉크로서도 유용하며, 바이오 이미징이나 발광 소자 등의 다양한 분야에서 사용 가능성이 큰 차세대 형광체 재료임으로 개발이 필요하다. 최근에 포항공대 이시우 교수 연구팀은 에멀젼을 이용한 균일한 크기의 탄소 양자점을 대량 제조하는 새로운 합성법 개발하여 KR 10-1490776(2015.2.2.)에 특허 등록하였다. 따라서 국내의 페인트 업체와 산학 협력이 이루어 질 경우 차세대 페인트 개발에 세계적으로 앞서가는 계기를 만들 수 있으리라 기대된다.

저자

Manish Kr Mishra et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2015

권(호)

3()

잡지명

Journal of Materials Chemistry C

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

714~719

분석자

이*복

분석물

• 탄소 나노점 - 유기 변성 실리케이트 형광 페인트 및 박막 재료의 개발.pdf [381,942 byte]

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