서강대학교

초록/요약

PART 1 : Ultrasmall 크기를 갖고 단분산된 Fe_(x)Co_(1-x)-Graphite Shell (Fe_(x)Co_(1-x)/GC) 나노입자의 합성과 특성, 그리고 응용에 관한 연구. 메조포러스 실리카 (mesoporous silica) 의 기공에 FeCo 입자를 집어 넣어 간단한 화학 기상 증착 (chemical vapor deposition, CVD) 방법을 사용하여 Ultrasmall 하고 단분산된 Fe_(x)Co_(1-x)@GC 나노입자를 다양한 비율 (x = 0.13, 0.36, 0.42, 0.50, 0.56, 0.62) 로 합성했다. Fe_(x)Co_(1-x)@GC 나노입자의 결정 구조는 Fe 의 양이 증가함에 따라 체심 입방정 (body-centred-cubic, bcc) FeCo 와 면심 입방정 (face-centred-cubic, fcc) Co 가 혼합된 구조에서 순수 bcc FeCo 구조로 변화한다. 이 중 Fe_(0.56)Co_(0.44)@GC 나노입자는 300 K 에서 200 emu/g 의 높은 포화 자기값 (saturation magnetization, Ms) 과 자기 공명 영상(magnetic resonance image, MRI) 조영제 (contrast agent) 로서 가장 높은 r1 과 r2 이완성 (relaxivities) 을 보였다. PART 2 :　FeCo-Graphite Shell 이 실리카의 메조포어 안에 들어있는 다기능성(mSiO_(2)@FeCo/GC) 나노 복합물질의 합성과 특성, 그리고 응용에 관한 연구. FeCo@GC 나노입자를 구형 메조포러스 실리카 (mesoporous silica sphere) 의 기공에 집어 넣어 간단한 화학 기상 증착 (chemical vapor deposition, CVD) 방법을 사용하여 다기능성 mSiO_(2)-FeCo@GC나노 복합물질을 합성했다. 구형 메조포러스 실리카 (mesoporous silica sphere) 의 크기는 물과 에탄올의 조성비를 변화시켜 조절하였다. 합성된 mSiO_(2)-FeCo@GC 나노 복합물질은 높은 자성을 갖는 FeCo 에 의해 큰 부피의 물 표본 (water sample) 에서도 빠른 분리와 회수가 용이하며 재사용이 가능하다. FeCo 가 가지고 있는 잠재적 독성과 공기 중에 쉽게 산화되는 특성은 카본 껍질에 의해 차단되어 본래의 자성을 유지하도록 도와주며 카본 표면의 소수성 (hydrophobicity) 때문에 소수성 결합(hydrophobic interaction) 이 가능하다. 또한 메조포러스 실리카 (mesoporous silica) 는 표면적이 높고 기공 부피가 크며 실라놀 (Si-OH) 그룹이 풍부해 실리카의 기공 표면을 다양한 물질로 기능화 하기 쉽고 친수성을 갖기 때문에 물에 쉽게 분산되는 특성을 갖는다. 이 때문에 다기능성 흡착제로서 탁월한 성능을 나타냄을 증명하였다.