침강 장-흐름 분획법을 이용한 CdS 양자점 입자의 특성 분석 (Characterization of CdS-quantum dot particles using sedimentation field-flow fractionation (SdFFF))

서지정보

· 발행기관 : 한국분석과학회
· 수록지 정보 : 분석과학 / 28권 / 1호 / 33 ~ 39페이지
· 저자명 : 최재영, 김도균, 정의창, 권해두, 이승호

초록

CdS 양자점 입자는 특정 파장의 빛을 방출하는 반도체 나노 결정으로 이러한 광학적 특성 때문에 질병 진단 시약, 광학기술, 미디어 산업 및 태양전지와 같은 다양한 분야에서 응용되는 물질이다. 방출하는 빛의 색은 입자의 크기에 의존하기 때문에 CdS 양자점 입자의 크기 및 크기분포를 정확하게 분석하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 CdS 양자점 입자를 감마-선 조사법(γ-ray irradiation method)을 이용하여 합성하고, 크기 및 크기 분포도를 결정하기 위하여 침강 장-흐름 분획법 (SdFFF)를 이용하였다.
침강 장-흐름 분획법을 이용한 CdS 양자점 입자의 정확한 분석을 위하여 분석조건의 최적화(유속, 외부장 세기, field-programming)에 대하여 조사되었다. 투과 전자 현미경(transmission electron microscopy,TEM)으로 확인된 단일 입자의 크기는 ~4 nm 였으며, 단일 입자의 응집으로 생성된 2차 입자 크기의 평균은 159 nm로 확인되었다. 첨가된 입자 안정제의 농도가 증가할수록 CdS 양자점 입자의 크기가 감소하는 경향성을 확인하였다. 침강 장-흐름 분획법, 투과 전자 현미경, 그리고 동적 광 산란법(dynamic lightscattering, DLS)으로 결정된 CdS 양자점 크기는 각각 126, 159, 그리고 152 nm 였다. 본 연구의 결과로침강 장-흐름 분획법은 비교적 넓은 크기분포를 갖는 다양한 종류의 무기입자의 크기 및 크기 분포도를결정하는데 유용한 방법임을 확인하였다.

영어초록

CdS-QD particles are a nano-sized semiconducting crystal that emits light. Their optical propertiesshow great potential in many areas of applications such as disease-diagnostic reagents, optical technologies,media industries and solar cells. The wavelength of emitting light depends on the particle size and thus thequality control of CdS-QD particle requires accurate determination of the size distribution. In this study, CdSQDparticles were synthesized by a simple γ-ray irradiation method. As a particle stabilizer polyvinyl pyrrolidone(PVP) were added. In order to determine the size and size distribution of the CdS-QD particles, sedimentationfield-flow fractionation (SdFFF) was employed. Effects of carious parameters including the the flow rate, externalfield strength, and field programming conditions were investigated to optimize SdFFF for analysis of CdSQDparticles. The Transmission electron microscopy (TEM) analysis show the primary single particle size was~4 nm, TEM images indicate that the primarty particles were aggregated to form secondary particles havingthe mean size of about 159 nm. As the concentration of the stabilizer increases, the particle size tends to decrease.
Mean size determined by SdFFF, TEM, and dynamic light scattering (DLS) were 126, 159, and 152 nm,respectively. Results showed SdFFF may become a useful tool for determination of the size and its distributionof various types of inorganic particles.

참고자료

· 없음