KR20090093702A - Process for Synthesizing Metal-Metal Oxide Heterostructured Nanoparticle - Google Patents
Process for Synthesizing Metal-Metal Oxide Heterostructured NanoparticleInfo
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Abstract
Description
본 발명은 금속-금속산화물 이종접합 나노입자 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 ⅰ) 금속전구체와 계면활성제를 유기 용매에 용해시킨 금속전구체 용액과, 유기산 금속염 복합체와 계면활성제를 유기 용매에 용해시킨 유기산 금속염 복합체 용액을 혼합하는 단계; ⅱ) 상기 혼합물을 가열하여 열분해시키는 단계를 포함하는, 금속-금속산화물 이종접합 나노입자 제조 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a method for preparing metal-metal oxide heterojunction nanoparticles. More specifically, the present invention comprises the steps of: i) mixing a metal precursor solution in which a metal precursor and a surfactant are dissolved in an organic solvent, and an organic acid metal salt complex solution in which an organic acid metal salt complex and a surfactant are dissolved in an organic solvent; Ii) a method of producing a metal-metal oxide heterojunction nanoparticle comprising the step of heating and thermally decomposing the mixture.
현재까지, 열분해법(thermolysis)을 이용하여 이종접합 나노입자를 제조하는 방법을 개시하는 논문들은 다음과 같다: Nano Lett. 2005, 5, 1689; Nano Lett., 2005, 5, 379; J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 1428; J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 5664; J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 34; Chem. Mater., 2006, 18, 2701; Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45, 8160; J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 15982; J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 10269; Chem. Mater., 2006, 18, 6357; Nano Lett., 2005, 5, 445; J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 6690; J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 10006; Science, 2004, 304, 1787; J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 714; J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 544; J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 9914; J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 2520.To date, papers describing methods for producing heterojunction nanoparticles using thermolysis are as follows: Nano Lett. 2005, 5, 1689; Nano Lett., 2005, 5, 379; J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 1428; J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 5664; J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 34; Chem. Mater., 2006, 18, 2701; Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45, 8160; J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 15982; J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 10269; Chem. Mater., 2006, 18, 6357; Nano Lett., 2005, 5, 445; J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 6690; J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 10006; Science, 2004, 304, 1787; J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 714; J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 544; J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 9914; J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 2520.
열분해 방법을 통하여 황화 구리인듐 나노 입자를 합성하는 방법이 최상현 등에 의해 2006년 미국화학회지에 개시되었다(Choi, S.-H., Kim, E.-G., and Hyeon, T., "synthesis of One-Pot Synthesis of Copper-Indium Sulfide Nanocrystal Heterostructures with Acorn, Bottle, and Larva Shapes," J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 2520). 상기 논문에서는 열분해 방법을 통해 미리 만들어 놓은 구리-올레이트 복합체와 인듐-올레이트 복합체 둘을 혼합하여 유기용매와 안정제를 첨가한 후 215 ℃ 내지 250 ℃를 유지하면서 반응시켜 황화 구리인듐 나노 입자를 합성하는 방법을 개시하였다.A method for synthesizing copper indium sulfide nanoparticles by pyrolysis was disclosed in the US Chemistry Journal in 2006 by Choi, Hyun et al. (Choi, S.-H., Kim, E.-G., and Hyeon, T., "synthesis of One-Pot Synthesis of Copper-Indium Sulfide Nanocrystal Heterostructures with Acorn, Bottle, and Larva Shapes, "J. Am. Chem. Soc. , 2006, 128 , 2520). In this paper, the copper-oleate composite and the indium-oleate composite prepared by the pyrolysis method were mixed, an organic solvent and a stabilizer were added, and then reacted while maintaining at 215 ° C to 250 ° C to synthesize copper indium sulfide nanoparticles. Disclosed is a method.
또한, 금속전구체와 다른 물질의 산화물을 이용해 금속-금속산화물 제조 방법이 Nano Letters지에 개시되었다(Sun, S. et al. “dumbbell-like bifunctional Au-Fe3O4 nanoparticles” Nano Lett., 2005, 5, 379).In addition, methods for producing metal-metal oxides using oxides of metal precursors and other materials have been described in Nano Letters (Sun, S. et al. “Dubbell-like bifunctional Au-Fe 3 O 4 nanoparticles” Nano Lett., 2005, 5, 379).
열분해 방법을 사용하는 종래의 이종접합 나노입자 제조 방법들은, 1회의 제조 공정을 통하여 제조될 수 있는 이종접합 나노입자의 양이 불과 수 밀리그램 정도에 불과하기 때문에 상업적 대량 생산 공정에는 적용하기가 적절하지 아니하다는 문제점이 있다. 또한 종래의 방법에 사용되는 금속전구체의 가격이 상당히 비싸고 독성 원료를 사용한다는 문제점도 있다.Conventional heterojunction nanoparticle manufacturing methods using pyrolysis methods are not suitable for commercial mass production processes because the amount of heterojunction nanoparticles that can be produced in a single manufacturing process is only a few milligrams. There is a problem. In addition, the price of the metal precursor used in the conventional method is quite expensive and there is a problem that uses toxic raw materials.
따라서 당업계에서는 금속-금속산화물 이종접합 나노입자를 저렴하고 비독성인 원료를 사용하여 대량으로 합성할 수 있는 새로운 기술의 개발이 요청되고 있다.Therefore, there is a need in the art for the development of new technologies capable of synthesizing large amounts of metal-metal oxide heterojunction nanoparticles using inexpensive and non-toxic raw materials.
본 발명의 기본적인 목적은 금속-금속산화물 이종접합 나노입자를 간단한 공정으로 대량 생산할 수 있는 방법을 제공하는 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명의 목적은 ⅰ) 금속전구체와 계면활성제를 유기 용매에 용해시킨 금속전구체 용액과, 유기산 금속염 복합체와 계면활성제를 유기 용매에 용해시킨 유기산 금속염 복합체 용액을 혼합하는 단계; ⅱ) 상기 혼합물을 가열하여 열분해시키는 단계를 포함하는, 금속-금속산화물 이종접합 나노입자의 새로운 제조 방법을 제공하는 데 있다.The basic object of the present invention is to provide a method for mass production of metal-metal oxide heterojunction nanoparticles in a simple process. More specifically, an object of the present invention is the step of: i) mixing a metal precursor solution in which a metal precursor and a surfactant are dissolved in an organic solvent, and an organic acid metal salt complex solution in which an organic acid metal salt complex and a surfactant are dissolved in an organic solvent; Ii) to provide a novel method for producing a metal-metal oxide heterojunction nanoparticle comprising the step of heating and thermally decomposing the mixture.
전술한 본 발명의 기본적인 목적은 ⅰ) 금속전구체와 계면활성제를 유기 용매에 용해시킨 금속전구체 용액과, 유기산 금속염 복합체와 계면활성제를 유기 용매에 용해시킨 유기산 금속염 복합체 용액을 혼합하는 단계; ⅱ) 상기 혼합물을 가열하여 열분해시키는 단계를 포함하는, 금속-금속산화물 이종접합 나노입자의 새로운 제조 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.The basic object of the present invention described above is iii) mixing a metal precursor solution in which a metal precursor and a surfactant are dissolved in an organic solvent, and an organic acid metal salt complex solution in which an organic acid metal salt complex and a surfactant are dissolved in an organic solvent; Ii) by heating the mixture to thermally decompose, thereby providing a new method for producing metal-metal oxide heterojunction nanoparticles.
본 명세서에서 이종접합 나노입자(heterostructured nanoparticle)란 수 내지 수백 나노미터 크기의 서로 상이한 금속 및/또는 금속산화물과 같이 이종 금속 및/또는 금속산화물이 서로 접합되어 있는 구조를 갖는 입자를 말한다.Heterostructured nanoparticles as used herein refer to particles having structures in which heterogeneous metals and / or metal oxides are bonded to each other, such as metals and / or metal oxides of different sizes ranging from several hundreds of nanometers.
상기 방법에서 금속전구체는 염화금산 수화물(HAuCl4·nH2O), 염화백금산 수화물(H2PtCl6·nH2O), 염화니켈(NiCl2) 또는 질산은(AgNO3)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다.In the above method, the metal precursor is selected from the group consisting of hydrochloric acid hydrate (HAuCl 4 nH 2 O), platinum chloride hydrate (H 2 PtCl 6 nH 2 O), nickel chloride (NiCl 2 ) or silver nitrate (AgNO 3 ). It is preferable that it is either one or a mixture thereof.
또한, 상기 계면활성제는 벤질아민(benzylamine), 다이에틸아민(diethylamine), 도데실아민(dodecylamine), 에틸렌 다이아민(ethylene diamine), 1-헥사데실아민(1-hexadecylamine), 헥실아민(hexylamine), 옥타데실아민(octadecylamine) 또는 테트라데실아민(tetradecylamine) 등과 같은 C1 내지 C18 알킬 아민이 바람직하다.In addition, the surfactant is benzylamine (benzylamine), diethylamine (diethylamine), dodecylamine (dodecylamine), ethylene diamine (ethylene diamine), 1-hexadecylamine (hexylamine) Preferred are C 1 to C 18 alkyl amines, such as octadecylamine or tetratradecylamine.
또한, 상기 유기 용매는 데칸(decane), 헥사테칸(hexadecane) 또는 아이코산(eicosane)으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하지만, 이들과 물성이 균등한 유기 용매가 선택될 수도 있다.In addition, the organic solvent is preferably selected from the group consisting of decane, hexadecane or icosane, but an organic solvent having the same physical properties as these may be selected.
그리고 상기 유기산 금속염은 복합체는 망간 올레이트(manganese oleate) 또는 아이언 올레이트(iron oleate) 중에서 선택되는 것이 가장 바람직하다. 그러나 올레산 이외의 유기산도 본 발명의 유기산으로 사용될 수 있다.And the organic acid metal salt complex is most preferably selected from manganese oleate or iron oleate. However, organic acids other than oleic acid may also be used as the organic acid of the present invention.
그리고 상기 ⅱ)단계의 온도를 100℃ 내지 300 ℃로 유지하는 것이 바람직하다. 100℃ 보다 낮은 온도에서는 생성되는 나노입자는 비정질 상태이기 때문에 이들의 산업적 응용이 어려워지고, 300℃ 이상의 온도에서는 본 방법에 사용되는 유기용매가 비등하게 되어 본 발명의 방법에 적용하기에 적절하지 아니하다.And it is preferable to maintain the temperature of step ii) at 100 ℃ to 300 ℃. At temperatures below 100 ° C, the nanoparticles produced are in an amorphous state, making their industrial applications difficult, and at temperatures above 300 ° C, the organic solvents used in the process boil, making them unsuitable for use in the process of the present invention. Do.
그리고 상기 ⅱ)단계의 온도를 100℃ 내지 300 ℃로 유지하는 시간이 30분 내지 40분이 바람직하다. 상기 가열 시간이 30분 이하이면 덤벨(dumbbell) 모양이 형성되기 이전이기 때문에 금속(Pt, Ag, Au, Ni 등) 나노입자로만 남아 있는 문제점이 발생하고, 가열하는 시간이 1시간 이상인 경우에는 생성된 나노입자의 크기가 수백 나노미터 이상으로 커지는 문제점이 있다.And the time to maintain the temperature of step ii) at 100 ℃ to 300 ℃ is preferably 30 minutes to 40 minutes. If the heating time is 30 minutes or less, before the dumbbell shape is formed, there is a problem that only the metal (Pt, Ag, Au, Ni, etc.) nanoparticles remain, and when the heating time is 1 hour or more, There is a problem that the size of the nanoparticles become larger than several hundred nanometers.
본 발명의 방법에 따르면, 금-망간산화물, 금-철산화물, 백금-망간산화물, 백금-철산화물, 은-망간산화물, 은-철산화물, 니켈-망간산화물 또는 니켈-철산화물과 같은 이종 나노입자가 접합된 나노구조체를 제조할 수 있다.According to the method of the present invention, a heterogeneous nano such as gold-manganese oxide, gold-iron oxide, platinum-manganese oxide, platinum-iron oxide, silver-manganese oxide, silver-iron oxide, nickel-manganese oxide or nickel-iron oxide Nanostructures in which particles are bonded can be prepared.
또한 상기 금속-금속산화물 접합 나노구조체의 형태는 가열 시간을 조절함에 따라 덤벨 또는 꽃 모양으로 제조할 수 있다.In addition, the shape of the metal-metal oxide junction nanostructure may be manufactured in a dumbbell or flower shape by controlling the heating time.
본 발명의 방법에서는 승온 속도가 나노입자의 크기에 영향을 미친다. 일반적으로 승온 속도가 크면 합성되는 나노입자의 크기가 커지고, 승온 속도가 작으면 최종 온도가 같더라도 합성되는 나노입자의 크기가 작아진다. 본 발명의 방법에서는 약 5℃/min의 속도로 온도를 상승시키는 것이 바람직하다.In the method of the present invention, the rate of temperature affects the size of the nanoparticles. In general, a large temperature increase rate increases the size of the synthesized nanoparticles, and a low temperature increase rate decreases the size of the synthesized nanoparticles even though the final temperature is the same. In the process of the invention, it is preferred to raise the temperature at a rate of about 5 ° C / min.
본 발명의 방법에 따르면, 덤벨 모양, 꽃 모양 등의 다양한 모양을 가진 금속-금속산화물 이종접합 나노입자를 대량으로 제조할 수 있다.According to the method of the present invention, metal-metal oxide heterojunction nanoparticles having various shapes such as dumbbell shape and flower shape can be manufactured in large quantities.
도 1은 본 발명에 방법에 따라 금-망간산화물(Au-MnO) 이종접합 나노 입자를 합성하기 위하여, 망간염과 계면활성제를 반응시켜 얻은 망간-올레이트 복합체의 열중량분석기(Thermogravimetric analyzer, TGA) 결과이다.1 is a thermogravimetric analyzer (TGA) of a manganese-oleate complex obtained by reacting a manganese salt with a surfactant in order to synthesize a gold-manganese oxide (Au-MnO) heterojunction nanoparticle according to the present invention. ) Is the result.
도 2는 본 발명의 방법으로 합성된 평균 8 nm 크기의 금 나노입자와 평균 32 nm 크기의 망간산화물 나노입자가 이종접합된 덤벨 모양의 금-망간산화물(Au-MnO) 이종접합 나노입자의 저배율 투과 전자 현미경(Transmission Electron Microscopy) 사진이다.Figure 2 is a low magnification of the dumbbell-shaped gold-manganese oxide (Au-MnO) heterojunction nanoparticles heterozygous of the average 8 nm size gold nanoparticles synthesized by the method of the present invention and the average 32 nm size manganese oxide nanoparticles Transmission Electron Microscopy.
도 3은 본 발명에 따른 방법으로 합성된 평균 8 nm 크기의 금 나노입자와 평균 32 nm 크기의 망간산화물 나노입자가 이종접합된 덤벨 모양의 금-망간산화물(Au-MnO) 이종접합 나노 입자의 중배율 투과 전자 현미경 사진이다.3 is a diagram illustrating a dumbbell-shaped gold-manganese oxide (Au-MnO) heterojunction nanoparticle having a heterojunction of an average 8 nm gold nanoparticle and an average 32 nm manganese oxide nanoparticle synthesized by the method according to the present invention. Medium magnification transmission electron micrograph.
도 4는 본 발명에 따른 방법으로 합성된 평균 8 nm 크기의 금 나노입자와 평균 32 nm 크기의 망간산화물 나노입자가 이종접합된 덤벨 모양의 금-망간산화물(Au-MnO) 이종접합 나노 입자의 고배율의 투과 전자 현미경 사진이다.4 is a diagram illustrating a dumbbell-shaped gold-manganese oxide (Au-MnO) heterojunction nanoparticles in which hetero-junctions of gold nanoparticles having an average size of 8 nm and manganese oxide nanoparticles having an average size of 32 nm were synthesized by the method according to the present invention. High magnification transmission electron micrograph.
도 5는 본 발명에 따른 방법으로 합성된 평균 8 nm 크기의 금 나노입자와 평균 32 nm 크기의 망간산화물 나노입자가 경사 각도 (X, Y)축에 따라 이종접합된 덤벨 모양을 가지는지 여부를 판단하기 위하여 금-망간산화물(Au-MnO) 이종접합 나노 입자를 비교한 사진이다.FIG. 5 shows whether the average 8 nm gold nanoparticles synthesized by the method according to the present invention and the average 32 nm size manganese oxide nanoparticles have a heterozygous dumbbell shape along the inclination angle (X, Y) axis. The gold-manganese oxide (Au-MnO) heterojunction nanoparticles are compared to determine the picture.
도 6은 본 발명에 따른 방법으로 합성된 평균 8 nm 크기의 금 나노입자와 평균 32 nm 크기의 망간산화물 나노입자가 이종접합된 덤벨 모양의 금-망간산화물(Au-MnO) 이종접합 나노입자의 X-선 회절 측정결과이다.FIG. 6 is a view of a dumbbell-shaped gold-manganese oxide (Au-MnO) heterojunction nanoparticle in which an average size of 8 nm gold nanoparticles synthesized by the method according to the present invention and a mean size 32 nm of manganese oxide nanoparticles are heterozygous; X-ray diffraction measurement result.
도 7은 본 발명에 따른 열분해 방법으로 합성된 평균 8 nm 크기의 금 나노입자, 평균 12 nm 크기의 망간산화물 나노입자, 그리고 평균 8 nm 크기의 금 나노입자와 평균 32 nm 크기의 망간산화물 나노입자가 이종접합된 덤벨 모양의 금-망간산화물(Au-MnO) 이종접합 나노 입자에 대한 가시광선 영역의 흡광도 곡선이다. 상기 흡광도 곡선은 금 나노입자의 결정구조가 Fm3m 구조이고, 망간산화물 나노입자의 결정구조는 면심입방(fcc) 구조임을 나타낸다.Figure 7 is an average 8 nm size of the gold nanoparticles synthesized by the pyrolysis method according to the present invention, the average 12 nm size manganese oxide nanoparticles, the average 8 nm gold nanoparticles and average 32 nm size manganese oxide nanoparticles Is an absorbance curve in the visible region for a heterojunction dumbbell-shaped gold-manganese oxide (Au-MnO) heterojunction nanoparticles. The absorbance curve indicates that the crystal structure of the gold nanoparticles is a Fm3m structure, and the crystal structure of the manganese oxide nanoparticles is a face centered cubic (fcc) structure.
도 8은 본 발명에 따른 방법으로 합성된 평균 8 nm 크기의 금 나노입자와 평균 32 nm 크기의 망간산화물 나노입자가 이종접합된 덤벨 모양의 금-망간산화물(Au-MnO) 이종접합 나노입자에 대한 에너지 분산형 X선 분광(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy, EDX) 데이터이다.FIG. 8 shows a dumbbell-shaped gold-manganese oxide (Au-MnO) heterojunction nanoparticle in which a mean size of 8 nm gold nanoparticles synthesized by the method according to the present invention and a mean size of 32 nm manganese oxide nanoparticles are heterojunction. Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX) data.
도 9는 본 발명에 따른 방법으로 합성된 꽃 모양의 금-망간산화물(Au-MnO) 이종접합 나노입자의 사진이다.9 is a photograph of a flower-shaped gold-manganese oxide (Au-MnO) heterojunction nanoparticles synthesized by the method according to the present invention.
도 10은 본 발명의 방법으로 제조된 꽃 모양의 백금-철산화물 이종접합 나노입자에 대한 저, 고배율 전자현미경 및 전자회절 사진이다.10 is a low, high magnification electron microscope and electron diffraction photograph of the flower-shaped platinum-iron oxide heterojunction nanoparticles prepared by the method of the present invention.
도 11은 본 발명의 방법으로 제조된 니켈-산화철(도 11a 및 11b), 금-산화철(도 11c 및 11d), 은-망간산화물(도 11e 및 11f) 이종접합 나노입자에 대한 전자현미경 사진이다.FIG. 11 is electron micrographs of nickel-iron oxides (FIGS. 11A and 11B), gold-iron oxides (FIGS. 11C and 11D), and silver-manganese oxides (FIGS. 11E and 11F) heterojunction nanoparticles prepared by the method of the present invention. .
도 12는 본 발명의 방법으로 제조된 도 10과 도 11의 금속-금속산화물 이종접합 나노입자의 결정구조를 확인하기 위하여, X선 회절 측정 결과이다.12 is an X-ray diffraction measurement result to confirm the crystal structure of the metal-metal oxide heterojunction nanoparticles of FIGS. 10 and 11 prepared by the method of the present invention.
이하, 다음의 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 다음의 실시예에 대한 설명은 본 발명의 구체적인 실시 태양을 특정하여 설명하고자 하는 것일 뿐이며, 본 발명의 권리범위를 이들에 기재된 내용으로 한정하거나 제한해석하고자 의도하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following description of the embodiments is only intended to specifically describe the specific embodiments of the present invention, it is not intended to limit or limit the scope of the present invention to the contents described therein.
실시예Example 1: 덤벨 모양의 금-망간산화물 이종접합 나노입자의 합성 1: Synthesis of Dumbbell-shaped Gold-Manganese Oxide Heterojunction Nanoparticles
망간 올레이트 복합체(manganese (II) oleate complex) 1.24 g을 옥타데센(octadecene) 10 ml와 헥사데칸다이올(hexadecandiol) 1.3 g의 혼합물에 가하고 교반하였다. 상기 반응 혼합물을, 감압하에서 약 30분간 100 ℃로 유지하여 수분을 제거하였고, 그 후 상기 반응 혼합물의 색깔이 고동색으로 변하였다. 상기 반응기의 감압 상태를 해제하였다. 염화금산 수화물(hydrogen tetrachloroaurate hydrate) 40 mg, 올레일아민(oleylamine) 1 ml 및 옥타데센(octadecene) 5 ml로 이루어진 금 전구체 용액을, 140℃에서 상기 혼합물에 가하고 20 분간 유지하였다. 이 혼합물을 300 ℃까지 서서히 가열한 뒤 30분 동안 유지하였다. 상기 용액의 색깔이 짙은 청남색으로 변하였다. 상기 반응 혼합물의 온도를 상온으로 냉각시키고 에탄올(ethanol)에 침전시켜서 침전물을 원심분리한 후, 에탄올로 세척하였다. 상기 결과로 얻은 덤벨(barbell) 모양의 금-망간산화물 이종접합 나노입자를 톨루엔 또는 헥산에 분산시켰다.1.24 g of manganese (II) oleate complex was added to a mixture of 10 ml of octadecene and 1.3 g of hexadecandiol and stirred. The reaction mixture was kept at 100 ° C. for about 30 minutes under reduced pressure to remove moisture, after which the color of the reaction mixture turned brown. The reduced pressure of the reactor was released. A gold precursor solution consisting of 40 mg of hydrogen tetrachloroaurate hydrate, 1 ml of oleylamine and 5 ml of octadecene was added to the mixture at 140 ° C. and maintained for 20 minutes. The mixture was slowly heated to 300 ° C and held for 30 minutes. The color of the solution turned dark blue-blue. The temperature of the reaction mixture was cooled to room temperature, precipitated in ethanol, and the precipitate was centrifuged and washed with ethanol. The resulting dumbbell-shaped gold-manganese oxide heterojunction nanoparticles were dispersed in toluene or hexane.
실시예Example 2: 꽃 모양의 금-망간산화물 이종접합 나노입자의 합성 2: Synthesis of Flower-shaped Gold-Manganese Oxide Heterojunction Nanoparticles
망간 올레이트 복합체(manganese (II) oleate complex) 1.24 g을 옥타데센 10 ml와 헥사데칸다이올 1.3 g의 혼합물에 가하고 교반하였다. 상기 혼합물을, 감압하에서 약 30분간 100 ℃로 유지하여 수분을 제거하였고, 그 후 상기 혼합물의 색깔이 고동색으로 변하였다. 반응기에 아르곤을 공급하여 감압 상태를 해제하였다. 염화금산 수화물 20 mg, 올레일아민 0.5 ml 및 옥타데센 2.5 ml로 이루어진 금 전구체 용액을 140℃에서 상기 혼합물에 가하고 20 분간 유지한 후 300 ℃까지 서서히 가열한 뒤 40분 동안 유지하였다. 상기 용액의 색깔이 짙은 청남색으로 변하였다. 반응 혼합물의 온도를 상온으로 냉각시키고 에탄올(ethanol)에 침전시켜서 침전물을 원심분리한 후, 에탄올로 세척하였다. 상기 결과로 얻은 꽃 모양 금-망간산화물 이종접합 나노입자를 톨루엔 또는 헥산에 분산시켰다.1.24 g of manganese (II) oleate complex was added to a mixture of 10 ml of octadecene and 1.3 g of hexadecanediol and stirred. The mixture was kept at 100 ° C. for about 30 minutes under reduced pressure to remove moisture, after which the color of the mixture changed to brown. Argon was supplied to the reactor to release the reduced pressure. A gold precursor solution consisting of 20 mg of chloroacetate hydrate, 0.5 ml of oleylamine and 2.5 ml of octadecene was added to the mixture at 140 ° C. and held for 20 minutes, then slowly heated to 300 ° C. and maintained for 40 minutes. The color of the solution turned dark blue-blue. The temperature of the reaction mixture was cooled to room temperature, precipitated in ethanol and the precipitate was centrifuged and washed with ethanol. The resulting floral gold-manganese oxide heterojunction nanoparticles was dispersed in toluene or hexane.
실시예Example 3: 꽃 모양의 백금- 3: flower-shaped platinum 철산화물Iron oxide 이종접합 나노입자의 합성 Synthesis of Heterojunction Nanoparticles
철 올레이트 복합체(iron (II) oleate complex) 0.9 g을 옥타데센 10 ml와 헥사데칸다이올 1.3g의 혼합물에 가하고 교반하였다. 상기 혼합물을, 감압하에서 약 30분간 100 ℃로 유지하여 수분을 제거하였고, 그 후 상기 혼합물의 색이 검붉은 색깔로 변하였다. 상기 반응기에 아르곤을 공급하여 감압 상태를 해제하였다. 염화백금산(hydrogen hexachloroplatinate) 25.8 mg, 올레일아민 1 ml 및 옥타데센 5 ml로 이루어진 백금 전구체 용액을 140℃에서 상기 혼합물에 가하고 20 분간 유지한 후 300 ℃까지 서서히 가열한 뒤 30분 동안 유지하였다. 상기 용액의 색깔이 짙은 검은색으로 변하였다. 반응 혼합물의 온도를 상온으로 냉각시키고 에탄올(ethanol)에 침전시켜서 침전물을 원심분리한 후, 에탄올로 세척하였다. 상기 결과로 얻은 꽃 모양 백금-철산화물 이종접합 나노입자를 톨루엔 또는 헥산에 분산시켰다.0.9 g of iron (II) oleate complex was added to a mixture of 10 ml of octadecene and 1.3 g of hexadecanediol and stirred. The mixture was kept at 100 ° C. under reduced pressure for about 30 minutes to remove moisture, after which the color of the mixture changed to a dark red color. Argon was supplied to the reactor to release the reduced pressure. A platinum precursor solution consisting of 25.8 mg of hydrogen hexachloroplatinate, 1 ml of oleylamine, and 5 ml of octadecene was added to the mixture at 140 ° C., held for 20 minutes, and slowly heated to 300 ° C., followed by 30 minutes. The color of the solution turned dark black. The temperature of the reaction mixture was cooled to room temperature, precipitated in ethanol and the precipitate was centrifuged and washed with ethanol. The resulting floral platinum-iron oxide heterojunction nanoparticles was dispersed in toluene or hexane.
실시예Example 4: 덤벨 모양의 금- 4: dumbbell-shaped gold 철산화물Iron oxide 이종접합 나노입자의 합성 Synthesis of Heterojunction Nanoparticles
철 올레이트 복합체(iron (II) oleate complex) 0.9 g을 옥타데센 10 ml와 헥사데칸다이올 1.3g의 혼합물에 가하고 교반하였다. 상기 혼합물을, 감압하에서 약 30분간 100 ℃로 유지하여 수분을 제거하였고, 그 후 상기 혼합물의 색이 검붉은 색깔로 변하였다. 상기 반응기에 아르곤을 공급하여 감압 상태를 해제하였다. 염화금산 수화물 20 mg, 올레일아민 1 ml 및 옥타데센 5 ml로 이루어진 백금 전구체 용액을 140℃에서 상기 혼합물에 가하고 20 분간 유지한 후 300 ℃까지 서서히 가열한 뒤 40분 동안 유지하였다. 상기 용액의 색깔이 짙은 검은색으로 변하였다. 반응 혼합물의 온도를 상온으로 냉각시키고 에탄올(ethanol)에 침전시켜서 침전물을 원심분리한 후, 에탄올로 세척하였다. 상기 결과로 얻은 꽃 모양 금-철산화물 이종접합 나노입자를 톨루엔 또는 헥산에 분산시켰다.0.9 g of iron (II) oleate complex was added to a mixture of 10 ml of octadecene and 1.3 g of hexadecanediol and stirred. The mixture was kept at 100 ° C. under reduced pressure for about 30 minutes to remove moisture, after which the color of the mixture changed to a dark red color. Argon was supplied to the reactor to release the reduced pressure. A platinum precursor solution consisting of 20 mg of chloroacetate hydrate, 1 ml of oleylamine and 5 ml of octadecene was added to the mixture at 140 ° C. and held for 20 minutes, then slowly heated to 300 ° C. and maintained for 40 minutes. The color of the solution turned dark black. The temperature of the reaction mixture was cooled to room temperature, precipitated in ethanol and the precipitate was centrifuged and washed with ethanol. The resulting floral gold-iron oxide heterojunction nanoparticles was dispersed in toluene or hexane.
실시예Example 5: 덤벨 모양의 은-망간산화물 이종접합 나노입자의 합성 5: Synthesis of Dumbbell-shaped Silver-Manganese Oxide Heterojunction Nanoparticles
망간 올레이트 복합체(manganese (II) oleate complex) 0.62 g을 옥타데센(octadecene) 10 ml와 헥사데칸다이올(hexadecandiol) 1.3 g의 혼합물에 가하고 교반하였다. 상기 혼합물을, 감압하에서 약 30분간 100 ℃로 유지하여 수분을 제거하였고, 그 후 상기 혼합물의 색깔이 고동색으로 변하였다. 상기 반응기에 아르곤을 공급하여 감압 상태를 해제하였다. 질산은(silver nitrate) 14.3 mg, 올레일아민 1 ml 및 옥타데센 5 ml로 이루어진 백금 전구체 용액을 140℃에서 상기 혼합물에 가하고 20 분간 유지한 후 300 ℃까지 서서히 가열한 뒤 30분 동안 유지하였다. 상기 용액의 색깔이 짙은 갈색으로 변하였다. 반응 혼합물의 온도를 상온으로 냉각시키고 에탄올(ethanol)에 침전시켜서 침전물을 원심분리한 후, 에탄올로 세척하였다. 상기 결과로 얻은 덤벨 모양 은-망간산화물 이종접합 나노입자를 톨루엔 또는 헥산에 분산시켰다.0.62 g of manganese (II) oleate complex was added to a mixture of 10 ml of octadecene and 1.3 g of hexadecandiol and stirred. The mixture was kept at 100 ° C. for about 30 minutes under reduced pressure to remove moisture, after which the color of the mixture changed to brown. Argon was supplied to the reactor to release the reduced pressure. A platinum precursor solution consisting of 14.3 mg of silver nitrate, 1 ml of oleylamine and 5 ml of octadecene was added to the mixture at 140 ° C. and held for 20 minutes, then slowly heated to 300 ° C. and held for 30 minutes. The color of the solution turned dark brown. The temperature of the reaction mixture was cooled to room temperature, precipitated in ethanol and the precipitate was centrifuged and washed with ethanol. The resulting dumbbell-shaped silver-manganese oxide heterojunction nanoparticles was dispersed in toluene or hexane.
실시예Example 6: 덤벨 모양의 니켈- 6: dumbbell-shaped nickel- 철산화물Iron oxide 이종접합 나노입자의 합성 Synthesis of Heterojunction Nanoparticles
철 올레이트 복합체(iron (II) oleate complex) 0.9 g을 옥타데센 10 ml와 헥사데칸다이올 1.3g의 혼합물에 가하고 교반하였다. 상기 혼합물을, 감압하에서 약 30분간 100 ℃로 유지하여 수분을 제거하였고, 그 후 상기 혼합물의 색깔이 검붉은 색으로 변하였다. 상기 반응기에 아르곤을 공급하여 감압 상태를 해제하였다. 염화니켈(nickel chloride) 25 mg, 올레일아민 1 ml 및 옥타데센 5 ml로 이루어진 백금 전구체 용액을 140℃에서 상기 혼합물에 가하고 20 분간 유지한 후 300 ℃까지 서서히 가열한 뒤 30분 동안 유지하였다. 상기 용액의 색깔이 짙은 검녹색으로 변하였다. 반응 혼합물의 온도를 상온으로 냉각시키고 에탄올(ethanol)에 침전시켜서 침전물을 원심분리한 후, 에탄올로 세척하였다. 상기 결과로 얻은 덤벨 모양의 니켈-철산화물 이종접합 나노입자를 톨루엔 또는 헥산에 분산시켰다.0.9 g of iron (II) oleate complex was added to a mixture of 10 ml of octadecene and 1.3 g of hexadecanediol and stirred. The mixture was kept at 100 ° C. for about 30 minutes under reduced pressure to remove moisture, after which the color of the mixture turned dark red. Argon was supplied to the reactor to release the reduced pressure. A platinum precursor solution consisting of 25 mg of nickel chloride, 1 ml of oleylamine and 5 ml of octadecene was added to the mixture at 140 ° C. and held for 20 minutes, then slowly heated to 300 ° C. and maintained for 30 minutes. The color of the solution turned dark dark green. The temperature of the reaction mixture was cooled to room temperature, precipitated in ethanol and the precipitate was centrifuged and washed with ethanol. The resulting dumbbell-shaped nickel-iron oxide heterojunction nanoparticles was dispersed in toluene or hexane.
다양한 모양으로 합성된 금속-금속산화물(Au-MnO) 이종접합 나노입자는 바이오센서 및 형광이미지, 자기공명이미지 등 진단 나노의학과 촉매 등 여러 가지 분양에 응용할 수 있다.Metal-metal oxide (Au-MnO) heterojunction nanoparticles synthesized in various shapes can be applied to various types of diagnostic nanomedicine such as biosensors, fluorescent images, magnetic resonance images, and catalysts.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170073846A (en) * | 2015-12-21 | 2017-06-29 | 전자부품연구원 | Method for producing antimicrobial different metal nano catalyst composites and antimicrobial different metal nano catalyst composites produced by the same method |
| CN109926579A (en) * | 2019-04-17 | 2019-06-25 | 安徽师范大学 | Super nanoparticle of a kind of gold@manganese dioxide and preparation method thereof |
| KR20200100022A (en) * | 2020-08-14 | 2020-08-25 | 전자부품연구원 | Method for producing antimicrobial different metal nano catalyst composites and antimicrobial different metal nano catalyst composites produced by the same method |
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2008
- 2008-02-29 KR KR1020080019389A patent/KR20090093702A/en not_active Application Discontinuation
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| CN109926579A (en) * | 2019-04-17 | 2019-06-25 | 安徽师范大学 | Super nanoparticle of a kind of gold@manganese dioxide and preparation method thereof |
| KR20200100022A (en) * | 2020-08-14 | 2020-08-25 | 전자부품연구원 | Method for producing antimicrobial different metal nano catalyst composites and antimicrobial different metal nano catalyst composites produced by the same method |
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