블록 공중합체를 이용한 이산화탄소 흡착 및 모니터링

Abstract

최근 광결정에 지능형젤을 적용하여 만든 포토닉젤에 관한 연구가 진행되어 왔다. 이러한 포토닉젤은 외부의 화학변화나 전기적 자극에 의해 가역적으로 전환되며, 이것을 광학신호로 나타내는 특징을 가져 화학물질이나 생물학적 센서, 액츄에이터, 광학스위치로 활용될 수 있을 뿐 아니라 젤의 팽윤현상을 조사하기 위해 좋은 모델시스템이다. 본 연구실은 자기조립된 polystyrene-b-poly(2-vinyl pyridine) (PS-b-P2VP) 블록공중합체 포토닉젤을 발표하고, 라멜라 구조의 선택적 팽윤으로 인해 자외선 영역부터 적외선 영역까지 광학밴드갭을 조절하는 것을 증명하였다. 또한 포토닉젤에 아이오닉 리퀴드(Ionic Liquid) 기능을 하는 분자 부분이 포함되어 있는 점에서 착안하여 아이오닉 리퀴드의 다양한 물리적, 화학적 특성에 대한 적용 가능성을 발견하고, 그것의 응용성을 연구했다. 특히 아이오닉 리퀴드의 이산화탄소 흡수성은 포토닉젤의 팽윤현상과 연결될 수 있기 때문에 이산화탄소에 대한 센서로서의 기능을 관찰할 수 있었다. 본 연구에서는 이런 아이오닉 리퀴드의 다양한 특성에 대한 포토닉젤로의 응용 가능성을 확인하고, 이산화탄소에 감응하여 색 변화를 일으키는 포토닉 필름을 제조하여 이산화탄소 흡착에 따른 모니터링이 가능한 센서로 응용하였다.