다양한 형태를 가지는 나노구조물인 Polyaniline(PANI)의 합성과 응용에 관한 연구

Abstract

Nanoflake, nanorods 그리고 nanospheres로 형태가 변하는 selenious acid가 도핑된 폴리아닐린(PANI) 나노 구조물을 aniline monomer(단량체)와 selenious acid의 몰 비율 조절을 통해서 합성하였다. Nanospheres 에서 nanorods로 형태가 변하는 PANI 나노 구조물은 도펀트와 monomer의 몰 비율이 2에서 0.5로 변하면서 이뤄졌으며, 간단하고 단순한 PANI 나노 구조물의 합성을 통하여 selenious acid 가 형태 변화에 큰 기여를 하는 첨가제이자 도펀트임을 증명하였다. 다양한 형태의 PANI 나노 구조물의 합성 mechanism은 micelle의 형성을 통하여 이뤄 졌으며, SEM, XRD, HRPD, ATR-FT-IR을 통하여 확인하였다. 이 반응 mechanism과 비교하여, 새로운 합성 방법을 도입하여 surface area가 큰 밤송이 같은 PANI 나노 구조물을 합성하였다. 그리고 이 합성 방법을 interfacial polymerization과 비교하여 mechanism을 설명하려 하였다. 또한 ITO 위에 direct polymerized 된 PANI 나노구조물인 nanorod와 nanosphere을 통하여, capacitor로서의 응용성을 확인하며 nanosphere와 nanorod사이의 capacitance의 차이를 구명하고자 하였으며, 이미 발표된 논문과 비교하여 우수한 결과값을 얻었다. 마지막으로 응용성이 많은 ink-jetting printer를 이용하여 electronic device에 적용하기 위한 실험을 진행하며 conducting polymer로서 값이 싸며, 간단한 합성법을 가진 PANI의 가능성과 응용성에 대한 연구를 하였다. 합성법에서부터 응용실험을 거치며, conducting polymer의 연구를 위한 기반 마련과 응용성 제시를 통한 기초연구를 수행하였다.; Morphology transition of selenious acid doped polyaniline from nanoflakes to nanorods and nanospheres was explored by changing the selenious acid and aniline (dopant-emonomer) mole ratio in the aniline polymerization. The transition of polyaniline nanospheres to nanorods occurred when the dopant-monomer mole ratio was between 2 and 0.5. A simple and practical route to synthesize polyaniline nanostructures was demonstrated using selenious acid as an effective dopant. The mechanism governing the formation of the polyaniline nanostructures is discussed. Basis of these polymerization, we suggest different syntsis method to increase the surface area, chestnut bur. we can compare the interfacial and stirring two phase polymerization by this synthesis method. Direct polymerized PANI nanostructure, are grown using different precursor conditions via electroless surface polymerization and examined by scanning electron microscopy and, attenuated total reflectance-fourier transform infrared spectroscopy. Due to excess available area for more redox reactions, PANI nanorod electrode has shown remarkably higher specific capacitance than PANI nanosphere. The scan-rate effect on PANI nanorod electrode is studied, and finally, diffusive resistance measurement of PANI nanosphere and nanorod electrodes is investigated using impedance measurement. And ink-jetting printer also was used for PANI patterning technique and have shown good possibility for electronic devices.