| 초록 |
마그네타이트 나노입자는 10nm 크기의 나노입자로 균일하게 제조하는 방법이 개발되어 자기공명영상 장치 (MRI)의 조영제, 나노자기 기억장치 등에 쓰일 것으로 기대가 되고 있다. 또한 마그네타이트 나노입자의 경우 교류 전류 하에서 자기장을 흡수하여 자기에너지를 열로 변환시키는 하이퍼써미아 효과를 가지고 있는데, 이를 이용하여 자기온열치료 (magnetic hyperthermia treatment)에 응용되어 암세포를 열을 가하여 죽이는 데에도 응용 될 수 있을 것으로 기대가 된다. 하지만 나노입자의 경우 입자들이 서로 응집되어 나노미터크기로 분산되어 존재하는 것이 어려운 점이 있다. 따라서 많은 연구자들은 나노입자의 표면을 표면개질을 하거나 다른 분산제를 도입하여 용매 내에서 분산되도록 하는 연구를 진행하고 있다. 본 연구에서는 마그네타이트 나노입자를 고체 내부에 균일하게 분산시키기 위한 방법으로 나노기공 내에 마그네타이트 입자를 생성시키는 방법에 대하여 논의하고자 한다. 먼저 초임계 건조공정을 통하여 methyltriethoxysilane (MTEOS)를 기초로 한 에어로젤을 합성하였으며, 그 에어로젤 내부의 나노기공 내부에 마그네타이트 입자를 생성시키는 단계로 연구를 진행하였다. 이러한 방법으로는 두 가지로 진행하였는데, 첫째는 먼저 마그네타이트 나노입자를 생성시킨 후 에어로젤을 나노입자가 분산된 용액 내에 담지하여 나노입자가 나노기공으로 들어가는지를 확인하였다. 두 번째 방법으로는 에어로젤을 마그네타이트를 합성하기 위한 용액 내에 넣어서 가열하여 나노 기공 내에서 마그네타이트 입자가 생성되도록 하였다. 연구결과 두 가지 방법 모두에서 나노입자가 형성된 MTEOS 기반의 에어로젤 나노복합체를 제조하는 것이 가능하였다. 이러한 나노복합체를 X-ray diffraction method (XRD)를 이용하여 마그네타이트 결정입자상을 확인하였으며, scanning electron microscopy (SEM)을 미세구조 및 조성을 energy dispersive spectroscpy (EDS)를 통하여 분석하였다. 마그네타이트 나노입자는 transmission electron microscopy (TEM)을 통하여 나노입자를 확인하였다. 에어로젤 내부에 들어간 마그네타이트 입자의 양은 밀도측정 및 무게변화를 통하여 함량을 계산하고 측정할 수 있었다. 결론적으로 본 연구를 통하여 마그네타이트 입자가 잘 분산되어 있는 나노기공 하이브리드 에어로젤을 합성하는 것이 가능하였으며, 이를 통하여 마그네타이트 나노입자의 하이퍼써미아 효과를 갖는 복합소재 개발이 가능하고 장차 이를 응용할 것이 기대된다. |
