[화학실험기법] Nanofabrication by Polymer Self-assembly

소개

"[화학실험기법] Nanofabrication by Polymer Self-assembly"에 대한 내용입니다.

목차

1. Abstract

2. Introduction
(1) Gold Nanoparticle(AuNP)
(2) Block Copolymers(BCPs)
(3) Lockalized surface plasmon resonance(LSPR)
(4) Scanning Electron Microscope(SEM)
(5) UV-vis spectroscopy

3. Experimental section
(1) AuNPs 합성
(2) monolayer inverse micelle film of Ps-b-P4VP와 PS-b-P4VP film의 제작
(3) reconstructed BCP film 위에 재구성된 AuNP arrays

4. Results and discussion
(1) AuNPs 합성과 결과
(2) PS-b-P4VP 필름의 SEM 결과
(3) PS-b-P4VP 필름의 UV-Vise spectrum
(4) Question

5. Conclusions

본문내용

1. Abstract
PS와 PVP를 polymer의 self-assembly 성질을 이용해 BCPs를 합성한다. 합성한 BCPs와 기판에 spin-coating과 nanopatterning method를 사용해 film을 만든다. 그 과정에서 micelle과 inverse micelle의 형성을 이해한다. 또한 AuNPs 용액을 합성하고 film을 30분, 60분 담가 재구성한다. 이를 UV-Vis, SEM을 통해 비교, 분석한다.

2. Introduction
(1) Gold Nanoparticle(AuNP)
AuNP는 금의 원소기호인 Au와 Nanoparticle의 준말인 NP가 합쳐져 금 나노입자를 뜻한다. 일반적으로 나노입자는 적어도 한 차원이 100nm인 입자를 뜻한다. 특히 AuNP는 크기에 따라 다른 색을 보이는 광전자 특성으로 첨단 기술 응용분야에서 활용되고 있다. 금 나노입자와 빛의 상호작용은 환경과 크기에 영향을 많이 받는데, 크기가 작아질수록 선명한 붉은 색을 띄는 것이 특징이다.

(2) Block Copolymers(BCPs)
BCPs는 두 가지 이상의 화학적으로 구분이 가능한 단위체(monomer)로 이루어진 고분자 사슬들이 공유결합에 의해 연결된 중합체(Copolymer)이다. BCPs는 자가조립성(self-assembly)를 가지고 있어 새로운 패턴 제작 방식이 연구되고 있다. Self-assembly는 구성 요소 간의 특정 상호작용의 결과로 체계화된 구조를 만드는 성질로 기존의 top-down 방식 의 한계를 극복할 수 있다. 이 실험에서는 poly(styrene0-block-poly(vinyl pyridine)(PS-b-PVP)를 이용하는데, hydrophobic한 PS와 hydrophilic한 PVP가 연결되어 있어 다양한 구조로 변할 수 있다. PS-b-PVP는 양친매성 BCPs로 nanopatterning에 이용된다.

참고자료

· https://www.sigmaaldrich.com/KR/ko/technical-documents/technical-article/materials-science-and-engineering/biosensors-and-imaging/gold-nanoparticles
· 이화여자대학교.Physical Methods in Chemistry II Lab Manual. 2017
· Ingo Köper,and Melanie A Fuller. "Biomedical applications of polyelectrolyte coated spherical gold nanoparticles." Nano Convergence 6.11 (2019): 1-10.
· https://www.jeol.co.jp/en/products/detail/JSM-IT800.html
· Gong J ,Zhang A ,Bai H ,Zhang Q ,Du C ,Li L ,Hong Y ,Li J . "Formation of nanoscale networks: selectively swelling amphiphilic block copolymers with CO2-expanded liquids" Nanoscale : 1195-1204.
· Julie N.L. Albert, Thomas H. Epps, Materials Today, Volume 13, Issue 6,2010, Pages 24-33
· 구수진, 케이맥 물성분석연구소, “바이오센서로서 표면 플라즈몬 공명”