Polymer(Korea), Vol.42, No.1, 93-98, January, 2018
고분자/은 혼성 나노입자의 제조 및 표면 플라즈몬 공명 현상
Preparation and Surface Plasmon Resonance of Polymer/Silver Hybrid Nanoparticles
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초록
단분산성 스타이렌-염화비닐벤젠 공중합체(PSBC) 나노입자의 표면을 개질하고 AgNO3과의 반응을 통하여 Ag 나노입자가 고정화된 100-200 nm 평균 입자직경을 가지는 Ag-고분자 혼성 나노입자를 제조한다. 먼저 무유화 에멀젼 중합 방법을 이용하여 단분산성 PSBC 공중합체 나노입자를 합성한 뒤, 이들 나노입자 표면의 chlorine그룹을 thiourea 등을 이용하여 thiol기로 변화, 개질(PSBSH)한다. 이들 PSBSH 고분자 나노입자와 AgNO3와의 반응을 통하여 Ag입자가 표면에 고정화된 고분자-Ag 복합체(PSBAg) 나노입자를 제조하였다. Ag입자의 고정화 과정은 PSBSH 나노입자 표면에서 Ag+ 이온과 표면의 thiol기와의 반응을 통하여 강한 Ag-S- 결합을 형성하고 반데르발스 힘에 의해 Ag 이온들이 고분자 표면에서 환원되면서 Ag 입자가 고정화된 PSBAg 복합나노입자를 제조하였다. 고분자 표면에 은 나노 입자들이 고정된 형태의 나노 복합체의 합성과 표면구조는 SEM, TEM, XRD, FTIR, UV-Vis spectroscopy 등 다양한 분석 방법을 확인하였고, PSBAg 복합나노입자는 표면에 존재하는 Ag 입자로부터 비롯된 표면 플라즈몬 공명(SPR) 현상을 확인할 수 있었고 고분자 입자의 크기와 PSBSH 고분자에 고정된 Ag 나노입자의 함량의 변화에 따른 SPR 현상의 변화를 관찰하였다.
Hybrid polymeric nanoparticles containing metal silver nanoparticles were successfully synthesized. Monodisperse poly(styrene-co-vinylbenzyl chloride) (PSBC) nanoparticles with an average diameter of 100-200 nm were synthesized by surfactant-free emulsion polymerization. The chlorine group on the surfaces of the PSBC nanoparticles was converted into thiol group by surface modification with thiourea. The thiol groups of the surface-modified nanoparticles with thiol group (PSBSH) were reacted with Ag+ ions to form Ag-S bonds and then produce the PSBAg hybrid nanoparticles containing Ag nanoparticles, intercalatedon to the surfaces through reduction. The successful immobilization of Ag onto the surface of the polymer nanoparticles was confirmed using various characterization tools. The surface plasmon resonance (SPR) was observed from the Ag nanoparticles of the PSBAg nanoparticles. By varying the size of the polymer nanoparticles and the amount of silver adhered onto them, the surface plasmon resonance of the nanocomposite materials was investigated.
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