Patterning of gold nanoparticles on fluoropolymer films by using radiation grafting and layer-by-layer deposition techniques
방사선을 이용한 그라프트 중합과 layer-by-layer 방법에 의한 불소계 고분자 필름 위에 금 나노입자의 패턴 형성
- 주제(키워드) Ion implantation , Surface grafting , Gold nanoparticles , Layer-by-layer
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 신관우
- 발행년도 2013
- 학위수여년월 2013. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000049293
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약
본 논문에서는 이온빔을 이용한 표면 그라프트 중합과 layer-by-layer 방법에 의하여 불소계 필름 기판 위에 금속 나노입자 패턴을 형성하고자 하였다. 먼저 이온빔을 불소계 필름 표면에 패턴 마스크를 통하여 선택적으로 조사하였다. 이온빔이 조사된 불소계 필름 표면에 아크릴산을 그라프트 중합하였다. 그 결과 성공적으로 불소계 필름에 카르복시산 작용기를 도입할 수 있었으며, 이러한 결과는 XPS, FT-IR, contact angle 측정 등 여러가지 분석을 통하여 그라프트된 카르복시산 작용기의 양과 아크릴산이 그라프트된 불소계 필름 표면의 구조를 확인하였다. 또한, 폴리아크릴산이 패턴화된 불소계 필름 표면에 layer-by-layer 방법에 의하여 금 나노입자 패턴을 형성하였고, AFM, SEM-EDX, I-V 측정의 분석을 통하여 성공적으로 금 나노입자의 패턴 형성을 확인하였다. 이렇게 형성된 금 나노입자 패턴은 우수한 전기적 특성을 가지고 있음을 확인하였으며, 이는 향후 전자소자 및 생화학적 센서에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
more초록/요약
In this research, the formation of a gold nanoparticle (GNP) pattern on a fluoropolymer substrate via radiation grafting and layer-by-layer deposition is described. The surface of a perfluoroalkoxy (PFA) substrate was selectively activated by 150 keV ion implantation followed by the graft polymerization of acrylic acid to form the functional patterns of poly(acrylic acid) (PAA). The resulting PAA-patterned surface was investigated in terms of the peroxide concentration, grafting degree, chemical structure, wettability, and surface morphology. These results of the surface analysis revealed that PAA was successfully grafted onto the implanted PFA surface and its grafting degree depended on the fluence. Furthermore, the GNP patterns were generated on the prepared PAA-patterned surface through layer-by-layer deposition with GNPs and a poly(diallyldimethyl ammonium chloride) (PDDA) assembly. The results of the AFM analysis, and SEM-EDX, and I-V measurement revealed that the multilayers of gold nanoparticles were successfully deposited onto the PAA-patterned surface and the resulting patterns exhibited good electrical conductivity.
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