(A+만점레포트)[화공생물공학단위조작실험2] 6.금 나노 입자 합성(예비)

소개

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목차

1. 실험 목표
2. 실험 원리
3. 시약 조사 & 실험 기구 및 방법 
4. 실험 시 주의사항 
Reference

본문내용

1. 실험 목표
나노 입자 합성에 대해 알아보고 나노 크기의 입자를 합성함으로써 수용액 상에서 시트르산을 환원제로 사용하는 Turkevich-Frens법과 금 나노 입자의 특성에 대해 이해한다.

2. 실험 원리
금 나노 입자
물에서의 금 나노 입자 용액은 보통 100nm 미만의 구형입자일 때 강한 붉은색을 띄고, 더 큰 구형입자나 nanorod의 경우 파란색 또는 보라색으로 보인다. 금 나노 입자의 특성과 용도는 그 크기와 모양에 따라 크게 달라진다. 또한 분산 후의 색상과 균일도를 관찰하여 나노 입자의 안정성을 확인할 수 있다. 금 나노 입자는 광학, 전기적 특징, molecular-recognition 특성 때문에 다양한 분야에서 잠재력이 있어 다양한 방향으로 활발하게 연구되며, 특히 생체적합성이 우수하고, 다양한 크기와 모양으로 제조할 수 있으며, 여러 표면 작용기를 도입이 가능해 바이오 분야의 주목을 받는다.

2.1.1. 광학
콜로이드 금은 나노 입자가 가시광선과 상호작용을 하기 때문에 수세기 동안 예술가들이 사용해 왔다. 금 나노 입자는 입자 크기, 형태, 국부 굴절률, 집적 상태에 따라 선명한 적색(작은 입자)부터 보라, 흑색, 마지막으로 투명하고 무색(더 밝은 입자)까지 다양한 색상을 흡수하고 산란한다. 이러한 색상은 나노 입자 표면의 전도 전자가 입사관과 공명하여 진동하는 국부적 표면 플라스몬 공명(LSPR)이라는 현상 때문에 발생한다.

2.1.2. 크기 영향
일반적으로 나노 입자 크기를 증가시키는 함수로서 흡수된 빛의 파장은 증가한다. 예를 들어 직경이 30nm인 구형 금 나노 입자는 최대 LSPR 흡수량이 530nm이다.

참고자료

· 동국대학교 교수진, “화공생물공학 단위조작실험2”, 동국대학교, 2025, pp.50-53.
· 송지은 외 2인, “고분자를 활용한 플라즈몬 나노 입자의 회합구조 및 광특성 제어”, Polymer Science and Technology Vol. 25, No. 3, 2014, pp.232-238.
· 강애연, “Citrate의 역할이 금 나노입자의 크기분포에 미치는 영향”, 국내석사학위논문 과학기술 연합대학원대학교, 2013, pp.4-13.