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Study on synthesis of shape-controlled gold nanocrystals via seed-mediated growth method = 시드 성장 방법을 이용한 형태가 조절된 금 나노입자의 합성에 관한 연구
서명 / 저자 Study on synthesis of shape-controlled gold nanocrystals via seed-mediated growth method = 시드 성장 방법을 이용한 형태가 조절된 금 나노입자의 합성에 관한 연구 / Kyeong-Woo Choi.
저자명 Choi, Kyeong-Woo ; 최경우
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2011].
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초록정보

Gold nanocrystals have received increasing attention due to their unique properties such as localized surface plasmon resonance, biocompatibility and stability. Gold can crystallize in a simple colloidal reaction at room temperature, a distinctive advantage over other elements for characterization of colloidal nanocrystals. Control of the novel optical properties, such as surface plasmon, gains immense research endeavors, quickly followed by efforts to use gold nanocrystals in commercial applications. One way to dictate the properties of gold nanocrystals is to change their morphology of gold nanocrystals; therefore, their shape control poses scientific and technological importance. Solution-based colloidal synthesis of gold nanocrystals via so-called ‘arrested precipitation’ provides excellent monodispersity and size control of the resulting particles. It also confers an advantage in shape control, as one can use small gold nanocrystals as seeds to grow different shapes of particles depending on the surface energies. In this study, shape-controlled gold nanocrystals were synthesized via seed-mediated growth method. First, 8-nm single-crystalline gold seeds were prepared by mixing $HAuCl_4$, CTAB (cetyltrimethylammonium bromide), CTAC (cetyltrimethylammonium chloride), $NaBH_4$, and L-ascorbic acid. In different concentrations and growth solutions (N,N-Dimethylformamide (DMF), Poly(vinylpyrrolidone) (PVP)), these 8-nm Au seeds, produce various shapes of nanocrystals, e.g. octahedra and rhombic dodecahedra and their size was controlled by the volume change of seed solution. Concaved rhombic dodecahedral Au nanocrystals which have concaved rhombic facets and over-grown vertices of rhombic dodecahedron were also synthesized. The morphology and internal structure of seeds and final products were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). Optical properties of synthesized Au nanocrystals were also measured by Ultraviolet-visible absorption-spectroscopy showing different behaviors depending on their shape and size.

금 나노입자는 국소 표면 플라스몬 공명, 생체적합성, 안정성 등의 특별한 특성을 가지기 때문에 많은 관심을 받아 왔다. 이러한 특별한 특성때문에 바이오센서, 케미컬 센서, 표면 증강 라만산란, 광전자 소자, 정보저장매체, 촉매 등 여러 분야에 걸쳐 적용될 수 있는 가능성을 지니고 있다. 금 나노입자의 특성은 그 형상에 따라 매우 다른 특성을 보이기 때문에 나노입자의 형태를 조절하는 것은 적용을 위해 꼭 필요하다고 할 수 있다. 시드 성장 방법은 액상 합성의 한 방법으로 반응의 체계적인 조절과 방법의 용이함 등 여러 장점을 가지고 있다. 이 논문에서는 시드 성장 방법을 이용한 형태가 조절된 금 나노입자를 합성하였다. 우선 $HAuCl_4$, CTAB (cetyltrimethylammonium bromide), CTAC (cetyltrimethylammonium chloride), $NaBH_4$와 L-ascorbic acid를 사용하여 8 nm의 크기를 가지는 단결정의 금 입자 시드를 합성하였다. 8 nm의 금 입자 시드로부터, N,N-Dimethylformamide (DMF), Poly(vinylpyrrolidone) (PVP), sodium citrate tribasic을 성장 용액으로 사용하여 정팔면체, 사방 십이면체의 형태가 조절된 금 나노 입자를 합성하였다. 또한, 면이 휘어지고 꼭지점 부분이 과도 성장한 사방 십이면체의 금 나노입자가 합성되었다. 합성된 시드 및 금 나노 입자들의 형상과 내부 구조는 주사 전자 현미경 (scanning electron microscopy, SEM)과 투과 전자 현미경 (transmission electron microscopy, TEM)을 통해 관찰되었다. 합성된 금 나노입자의 분광학적 특성을 자외선-가시광선 분광기기를 통해 측정해 본 결과 금 나노입자의 모양과 크기에 따라 특성이 변화하였다.

서지기타정보

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청구기호 {MCBE 11015
형태사항 vi, 61 p. : 삽도 ; 26 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 최경우
지도교수의 영문표기 : O-Ok Park
지도교수의 한글표기 : 박오옥
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 생명화학공학과,
서지주기 Includes references
주제 Au nanocrystals
seed-mediated growth
shape-control
금 나노입자
시드 성장 방법
형태 제어
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