Iron oxide nanoparticles are being utilized in various applications such as magnetic materials, catalysts, and biomedical applications due to its abundance and functionality. In those applications, size of iron oxide nanoparticles are closely related to magnetic property and catalytic activity, so appropriate preparation methods able to control size is important in functional applications. However, previous studies for the synthesis of iron oxide nanoparticles reported size ranges of nanoparticles not suitable for real applications. In this research, iron oxide nanoparticles were synthesized with representative organic phase methods: borohydride reduction method, carbonyl thermal decomposition method, and polyol reduction in order to reduce sizes, and sizes were controlled by variation of the amount of surfactants and process time. As a result, nanoparticles within 15 nm were obtained from all the three organic phase methods, and the size controllability of nanoparticles with variation of synthesis methods, the amount of surfactants, and time was confirmed.
산화철 나노입자는 풍부함과 독특한 기능성으로 자성 재료, 촉매 및 의학적 응용 등에 폭넓게 사용되고 있다. 이러한 각각의 응용에서 산화철 나노입자의 크기는 자기적 성질, 촉매의 반응성 등에 밀접하게 연관되며, 따라서 이러한 산화철 나노입자의 크기를 조절할 수 있는 합성법은 기능성 재료의 역할을 하는 데 중요하다고 할 수 있다. 그러나 기존의 산화철 나노입자 합성법의 경우 실제 응용에는 적합하지 않은 큰 크기 범위의 나노입자가 얻어졌다. 본 연구에서는 이러한 나노입자의 크기를 줄이기 위해 대표적인 유기 매체 합성 방법인 수소화붕소 환원법, 카르보닐 열분해법, 그리고 폴리올 환원법의 세 가지 합성 방법을 통해 산화철 나노입자를 합성하였으며, 크기는 계면활성제의 양 및 합성 시간으로 조절하였다. 각각의 합성을 진행한 결과, 세 방법 모두 15 nm 이하의 크기의 나노입자를 얻을 수 있었으며 합성 방법, 표면활성제, 그리고 합성 시간에 따라 원하는 크기의 나노입자를 얻을 수 있음을 확인하였다.
