Interfacial Synthesis of Low-dimensional Gold Nanoparticles and Study of Their Equilibrium Behavior
저차원 금 나노 입자의 계면 합성과 평형 거동에 관한 연구
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 강태욱
- 발행년도 2013
- 학위수여년월 2013. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화공생명공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000049531
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약
본 연구에서는 물/기름 계면에서 금 나노 막대 입자의 평형 배향과 위치를 입자의 기하학적 구조와 표면 성질 그리고 물/기름 상호작용 정도에 따라 체계적으로 조사해 본다. 모델 입자로서 입자의 끝 면이 친수성이고, 옆면이 친유성인 금 나노 막대 입자를 고려한다. 흥미롭게도, 수치계산 결과는 금 나노 막대 입자가 계면에서 두 개의 배향 중 한 개의 배향을 선호하는 것으로 밝혀졌다. 즉, 입자의 기하학적 모양, 표면 성질 그리고 물과 기름 사이의 계면장력에 상관 없이 금 나노 입자들은 모두 0 o 혹은 90 o 를 취하였다. 또한, 옆면에 약한 친유성 성질을 갖고 있는 금 나노 막대 입자의 경우 물/기름 계면 장력을 증가시킬수록 입자의 기하학적 모양에 따라 배향과 위치의 괄목할만한 변화가 나타났다. (1) 약한 물/기름 계면장력 조건에서 수평 배향을 취하고 있던 짧은 금 나노 막대 입자는 배향의 변화 없이 계면에서 위치만 점진적으로 올라가였다. (2) 반면에, 긴 금 나노 막대 입자는 배향(90 o → 0 o), 위치(0 % → 43 %) 모두에서 급진적인 변화를 보였다. 우리는 이 전산모사 결과가 금 나노 막대 입자들이 생물학적인 계면들과 어떻게 상호작용하는지 좀 더 잘 이해하는데 새로운 통찰력을 제공하고, 넓은 범위의 생물의학 응용들을 위한 금 나노 막대 입자들의 합리적인 설계에 도움이 될 것이라 믿는다.
more초록/요약
The equilibrium orientation and position of a gold nanorod (GNR) at an oil/water (o/w)interface is systematically studied by varying its geometry and surface property and the degree of o/w interaction. As a model particle, GNR with hydrophilic end surfaces and a hydrophobic side surface is considered. Interestingly, numerical calculation reveals that most of GNR at the interface prefers one of two states of orientation: either 0° or 90° irrespective of the geometry, the surface property, and the interfacial tension between water and oil. In addition, in the case of GNRs having a weakly hydrophobic side surface, an increase in o/w interfacial tension leads to a remarkable change in the orientation and position of GNRs depending on the geometry: (1) the short GNR adopting the horizontal orientation at weaker o/w interfacial tension rises up gradually into the interface without any change in orientation; (2) on the other hand, the long GNR shows dramatic transition of both the orientation from 90° to 0° and the position from 0% to 43%. We believe that our simulation results provide new insights for a better understanding of how GNRs interact with biological interfaces and lead to the rational design of GNRs for a wide range of biomedical applications.
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