금나노입자제조응용사례 레포트

소개글

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목차

1. Au 나노입자
가. 나노재료란?
나. 나노입자의 특성
다. 표면플라스몬밴드(SPB)
라. 금나노입자

2. Au 나노입자의 제조방법
가. 금속 진공 기화법
나. 금속 이온 환원법
다. Thermal Reduction Method
라. 마이크로에멀션, 역미셀, 계면활성제 및 폴리머 전해질을 이용한 AuNP의 합성
마. UV 및 근적외선, 음파화학, 방사선분해 및 열분해에 의한 합성

3. Au 나노입자의 응용사례
가. 암진단
나. 암 치료
다. 금나노입자의 광열효과를 이용한 온열 화장품
라. 리쿠르고스컵
마. 금나노입자를 활용한 친화경 염료 제조법 개발

4. 의견

본문내용

가. 나노재료란?

1차원적 또는 3차원적으로 1-100nm의 크기로 존재하는 재료이다. 기존 재료들에서는 대부분의 원자가 재료의 물체내부(bulk) 에 존재하는 반면, 나노재료에서는 대부분이 표면에 존재한다. 이처럼 대부분의 원자가 놓인 환경이 다르므로 나노재료는 기존의 재료와 실질적으로 다를 수밖에 없다. 나노재료의 넓은 표면적은 보다 뛰어난 화학적, 기계적, 광학적, 자기적 성질을 의미하며 이는 다양한 구조적, 비구조적 차원에서 활용될 수 있다.


나. 나노입자의 특성

물질이 나노미터 크기로 작아지게 되는 경우, 재미있는 현상은 나노 물질의 경우 기존의 벌크 물질과는 전혀 다른 물리적 화학적 특성을 가지게 된다.
나노입자는 분자 하나와 벌크의 중간 성질을 가지고 있고 입자 크기를 바꾸면 그 성질도 바뀐다. 나노 입자의 밝은 색깔은 입자의 표면 전자가 빛과 상호작용하여 진동하는 것으로 설명할 수 있다. Mie 와 Drude식에 따르면, 나노 입자의 크기가 커지면 표면 플라스몬의 흡수 파장은 길어진다. 또 나노 입자의 모양이나 매질의 굴절률도 흡수 파장에 영향을 끼친다.
예를 들어, 금 나노 막대의 경우, 흡수 밴드가 근적외선 영역까지 이동하는 것이 보고 되기도 하였다. 표면 플라스몬 흡수 밴드는 나노 입자 사이의 거리에 의존한다. 나노 입자가 모여있으면 상호 작용에 의해 각각의 진동의 합 이 되는 진동을 하게 되고, 흡수 밴드의 위치도 변하게 된다. 나노 입자의 환경에 따른 민감한 색깔 변화는 나노 입자를 센서 분야에서 활용 할 수 있게 한다.

다. 표면플라스몬밴드(SPB)

물이나 유리 속의 AuNP가 발하는 짙은 적색은 520 nm의 가시광선 대역의 파장을 흡수하는 표면 플라스몬 밴드(SPB : Surface Plasmon Band) 때문이다. SPB 는 나노입자 표면에서 전도대(valence band)의 6s 전자 가스(electron gas)가 집합적으로 진동하면서 나타나는 현상이다.
Mie의 이론에 의하면 SP 흡수 및 산란 단면적은 표 면 전자 및 자기적 진동의 합으로 나타낼 수 있다. 표면 플라스몬 공명은 구형입자에 대한 Maxwell 방정식을 풀어서 정량적으로 표현한다.

참고 자료

기능성 금나노입자 -이준웅
금속나노입자의 생성 및 응용 -양성익
KISTI 과학향기 - 금나노입자를 이용한 암진단
금나노입자의 광열효과를 이용한 온열화장품 개발 - 이재열 외8명
미래창조과학부 - 암세포에만 결합하는 나노신소재 개발
나노기술의 이해 - 김대준
Synthesis of Au Nanoparticles by Thermal, Sonochemical and Electrochemical Methods: Optimization and Characterization