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가장 정교한 형태의 금속 나노크리스탈 개발
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가장 정교한 형태의 금속 나노크리스탈 개발
  • 유성희 기자
  • 승인 2018.01.09 16:46
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▲ 출처=픽사베이
조지아 공과 대학과 대만의 국립 칭화 대학의 연구팀은 자가 촉매 작용 표면 환원을 이용하여 금속 나노크리스탈을 만드는 방법을 개발했다.

유난 찌아가 이끄는 연구팀은 "자가 촉매 표면 환원과 콜로이드 금속 나노크리스탈의 종자 매개 성장 조절에서의 그것의 역할" 이라는 제목으로 미국 국립 과학 아카데미 회보에 콜로이드 금속 나노크리스탈을 만드는데 사용되는 자가 촉매 작용을 정량적으로 이해하고 조절하는 그들의 목표를 발표했다.

"자가 촉매 작용은 생물학적 시스템과 비생물적 시스템 모두의 진화에 그것의 고유한 운동 특징이 미치는 영향 때문에 점점 더 많은 관심을 끌고 있다"라고 연구팀은 밝혔다. 나노 물질 과학의 맥락에서 보면, 자기 촉매 표면 환원은 은, 금, 구리, 이리듐, 루테니움, 팔라디움, 백금의 콜로이드 나노크리스탈의 합성에 관여하고 있다.

연구팀은 금속 나노크리스탈에 대한 이전의 연구에서 사용된 방법이 그것의 초기 단계에서 형성된 핵의 수를 구분하고 정량화하는 것을 불가능하게 한다고 주장했다. 팀은 "종자 매개 합성"을 사용하여 이 문제를 해결했으며, 이를 통해 자가 촉매 표면 환원을 정량적으로 이해할 수 있도록 해주는 "명확한 크기와 모양의 종자"를 사용했다.

조지아 공과 대학은 "이 연구의 궁극적인 목표는 과학자들이 특정한 크기, 모양, 촉매 작용을 가지고 나노크리스탈의 성장을 안내하는데 사용할 수 있는 데이터베이스를 만드는 것이다. 팔라듐 뿐만 아니라 연구원들은 금, 은, 백금, 로듐 및 다른 나노크리스탈에 대한 동적인 연구 결과를 발표할 계획이다"고 보도 자료를 통해 말했다.

연구팀은 종자 매개 성장 방법이 예측 가능하고 잘 조절된 모양의 금속 나노크리스탈을 만드는데 성공적이었다고 결론을 내렸는데, 이는 촉매제, 광자, 전자, 약물에 적용하기 위해 매우 중요하다. 게다가, 촉매제를 사용하기 위한 물질의 양을 최소화하는 것은 값 비싼 귀금속의 가격을 조절하는데 도움이 될 것으로 보인다.

"이것은 매우 작은 종자에서 촉매 나노크리스탈이 어떻게 자라는지에 대한 기초적인 연구이고, 이 분야에서 일하는 많은 사람들이 우리가 개발한 체계적이고 정량적인 정보로부터 이득을 얻게된다. 우리는 이 연구가 연구자들이 많은 다양한 애플리케이션에 필요한 나노크리스탈의 형태학을 조절하는데 도움을 줄 것으로 기대한다"고 유나 찌아 교수가 말했다.