The Synthesis of Reduced-symmetry Plasmonic Nanoparticle in a Solution
용액내에서의 비대칭적인 구조를 가지는 플라스모닉 나노입자의 합성
- 주제(키워드) 금속나노입자
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 강태욱
- 발행년도 2012
- 학위수여년월 2012. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화공생명공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000047328
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작원 보호를 받습니다.
초록/요약
초승달, 컵모양과 같은 비대칭적인 구조를 가지는 플라즈모닉 나노입자는 독특한 광학성질을 가지고 있기 때문에 바이오포토닉스 분야에서 많은 관심을 받아 왔다. 그러나 이러한 비대칭 나노입자를 합성하기 위한 많은 연구가 진행되었음에도 불구하고 아직까지 용액 내에서 합성하는 방법이 없기 때문에 실질적인 활용에 한계가 있었다. 지금까지는 단지 2차원의 기판 위에서 리소그래피와 같은 마이크로/나노제조법을 이용하여 합성 해왔다. 용액 내에서의 합성은 2차원의 리소그래피 방법에 비해 나노입자를 대량생산 할 수 있을 뿐만 아니라 생체내로의 적용측면에서 장점을 가진다. 하지만 용액 내에서 나노입자가 3차원의 모든 방향으로 자라는 성질을 가지기 때문에 비대칭적으로 자라게 하는데 어려움이 있다. 따라서 우리는 이번 연구에서 용액 내에서 비대칭 플라즈모닉 나노입자를 합성할 수 있는 혁신적인 방법을 제안하고자 한다. 우리의 전략은 금과 폴리스타일렌 입자를 가지고 있는 아령모양의 금/폴리스타일렌 다이머에서 직접적인 과성장을 일으켜서 비대칭 나노입자를 합성하는 것이다. 과성장 조건에서 다이머의 폴리스타일렌 부분은 입자 성장시에 입체적인 장애물로 작용하기 때문에 이를 이용하여 나노캡, 나노셀 그리고 나노초승달과 같은 다양한 형태의 비대칭 나노입자을 합성했다. 우리는 이번 연구가 바이오포토닉스분야로의 비대칭 나노입자의 실질적인 적용을 위한 중요한 밑거름이 될 것을 기대한다.
more초록/요약
Owing to their novel optical properties, three-dimensional (3D) plasmonic nanostructures with reduced symmetry such as a nanocrescent and a nanocup have attracted considerable current interest in biophotonics. However, their practical applications have been still limited since the colloidal synthesis of such structures that allows, in principle, for in-vivo application and large-scale production has not been explored yet. To date these structures have been fabricated only on two-dimensional (2D) substrates using micro/nanofabrication techniques. Here we demonstrate an innovative way of breaking symmetry of colloidal plasmonic nanoparticles. Our strategy exploits the direct overgrowth of Au on a hybrid colloidal dimer consisting of Au and polystyrene(PS) nanoparticles without the self-nucleation of Au in an aqueous solution. Upon the overgrowth reaction, the steric crowding of PS leads to morphological evolution of the Au part in the dimer ranging from half-shell, nanocrescent to nanoshell. We believe our concept represents an important step towards a wide range of biophotonic applications for optical nanoplasmonics such as targeting, sensing/imaging, gene delivery and optical gene regulations.
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