고발광성 유로퓸-PMMA-SiO2 필름

전문가 제언

○ f 궤도함수의 원자가 전자를 갖는 +3가의 란탄족 Ln 이온들은 UV영역에서부터 근적외선 영역까지 독특한 발광을 방출하고 있다. 이들 이온들 중에서 유로퓸 이온은 초과민성 적색 발광을 방출하기 때문에 광전자 디바이스, 바이오 이미징, 센서 및 탐침제 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 하지만 이러한 분야에 활용하기 위해서는 양자수율이 높을 뿐만 아니라 화학적 안정성 및 광학적 안정이 요구된다.

 

○ 다른 Ln(III) 이온들을 포함하여 Eu(III) 이온의 발광은 f→f 전이에 해당됨으로 광 흡수도가 매우 낮다. 이러한 약점을 극복하기 위해 UV 광 흡수도가 높은 기능기를 가진 리간드를 사용하여 Eu(III)의 착물을 합성하고 있다. 이와 같은 착물 계의 경우, UV광을 흡수한 리간드로부터 Eu(III) 이온으로의 에너지 전달이 효율적으로 일어나 착물로부터 발광 세기가 센 감광성 발광이 방출된다.

 

○ Ln(III) 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 희토류 착물을 개발하였다.

 

○ 광전자 디바이스로의 응용을 위해서는 적절한 매질을 선택하여 Eu(III) 착물과 매질과의 하이브리드 소재로 변형시켜야한다. 가장 많이 사용하는 매질은 PMMA, PVA와 같은 폴리머라든지, 아미노 클레이인 유기점토, 실리카 나노입자 등이다. 분말상태와는 달리 하이브리드에 의해 외부 조사 광이 내부 깊숙이까지 들뜸이 일어나 발광 효율을 향상시킬 뿐 만 아니라 발광체의 화학적 안정성도 향상시킨다.

 

○ 따라서 차세대 발광소재로서 적절한 리간드 및 담체의 개발 연구는 매우 중요하다. 더 나아가 이들 형광체들을 nanoball, nanowire, nanorod, nanosheet 등으로 극소화 시킬 경우 매크로 크기 입자와는 다른 새로운 광학적 특성이 발현되기 때문에 나노 입자로의 제조 연구도 기대된다.

저자

Chaolong Yang, Hualin Zhou, Jing Xu, Youbing Li, Mangeng Lu, Jian He, Qiang Zhang

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2016

권(호)

27()

잡지명

Journal of Materials Science

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

11284~11292

분석자

강*길

분석물

• 고발광성 유로퓸-PMMA-SiO2 필름.pdf [487,164 byte]

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