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- 저자 : 신상빈(Sang Bin Shin) (검색결과 2 건)
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실리카 나노입자에 도입된 로다민 화학센서 개발과 금속이온 검출
신상빈(Sang Bin Shin),이다혜(Dahye Lee),허기석(Gisuk Heo),도정윤(Jung Yun Do) 한국고분자학회 2020 폴리머 Vol.44 No.6
실리카 결합 로다민 화학센서 물질을 개발하고 수용액에 분산시켜 금속이온의 검출 특성 연구를 하였다. 락톤 구조와 락탐 구조를 갖는 로다민 유도체가 결합된 2종의 실리카 나노입자를 제조하였고 pH와 다양한 금속 이온에 노출시켜 입자의 색 변화를 관찰하였다. 실리카로 구성된 내부와 로다민으로 결합된 외부를 갖는 이중구조의 나노입자를 설계하였고, 테트라에톡시 실란과, 실란이 도입된 로다민 유도체를 한 반응기 내에서 단계적으로 도입하는 방법으로 수백 나노 크기의 구형의 실리카 입자를 제조하였다. 금속이온(Hg<SUP>2+</SUP>, Fe<SUP>3+</SUP>, Al<SUP>3+</SUP>)에 선택적 결합력을 갖는 로다민 유도체의 특성은 실리카 입자에 결합된 상태에서도 유사하게 관찰되었다. 로다민의 락톤 작용기는 실리카표면에서 부분적인 고리열림반응이 진행되어 색상을 갖는 실리카 형성을 하였고 센서물질로서 적합하지 않았다. 반면, 락탐 구조의 로다민은 실리카 표면에서 안정되어 무색의 입자 상태를 유지하였고 이온 검출에서 큰 소광비에 따른 뚜렷한 변색 특성을 보였다. The preparation of silica-supported rhodamine chemosensors is described. Metal sensing properties are collected as the silica sensors dispersed into aqueous solution. Rhodamine derivatives with lactone and lactam structure on the silica surface were characterized in the condition of pH and with several metal ions. A double layered structure, composed of silica core and rhodamine shell, was achieved in one-pot synthesis of nano-sized silica particles through controlled addition of tetraethoxysilane and silane-bound rhodamines. Color change of the silica particle was observed from colorless to pink, as exposed on Hg<SUP>2+</SUP>, Fe<SUP>3+</SUP>, and Al<SUP>3+</SUP>. The lactone moiety of a rodamine derivative was partially hydrolyzed on the silica surface to exhibit pale color while the lactam was stable to maintain colorless turn-off state, leading to large extinction ratio in sensing.
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양이온 아크릴고분자에 결합된 로다민 화학센서 개발과 구리(Ⅱ)이온의 선택적 검출
안성진(Sungjin Ahn),신상빈(Sang Bin Shin),조혁이(Hyeok-yi Jo),도정윤(Jung Yun Do) 한국고분자학회 2018 폴리머 Vol.42 No.5
금속의 선택적 검출을 위한 수용성 로다민 발색제와 수용성 고분자결합에 결합된 발색제를 개발하였다. 술폰염을 포함하는 알킬케톤과 로다민의 하이드라자이드의 이민형성 반응으로 수용성 발색물질이 합성되었다. 알킬사슬에 황원자가 도입된 로다민 발색제는 구리(Ⅱ)이온에 강한 선택성을 보였다. 알킬케톤으로 유도된 아크릴 단분자와 양이온 아크릴 단분자 methacrylatoethyl trimethylammonium chloride(AETMA)로부터 공중합 고분자를 합성하였고, 이에 로다민을 도입하여 로다민 결합 수용성 고분자를 제조하였다. 고분자의 점도측정을 통한 평균분자량은 6.5×10<SUP>4</SUP> g/mol이었으며 약 5 mol%의 로다민을 함유하였다. 고분자에 결합된 아마이드 작용기는 금속과 결합하는 성질 때문에 금속 발색제 로다민의 검출능력을 저하시킨다. 로다민결합 고분자의 구리(Ⅱ)이온에 대한 높은 선택성을 흡수분광분석을 통해 관찰하였다. 구리(Ⅱ)이온 검출에서 흡광도는 10일 이상 동안 지속적으로 상승하는 특성을 보였다. 로다민 유도체의 수은에 대한 약한 감응특성은 고분자 결합을 통해서 부분적으로 향상되었다. Water-soluble rhodamine and polymeric chemosensors were developed for copper detection. A new rhodamine derivative was synthesized through imine formation of rhodamine-hydrazide and a ketone carrying sulfonium salt, and a sulfide linkage for selective Cu2+ sensing in water. A copolymer of a ketone-acrylate with methacrylatoethyl trimethylammonium chloride was synthesized, which was treated with rhodamine-hydrazide to generate a polymeric sensor. The viscosity average molecular weight of the polymer was 6.5×10<SUP>4</SUP> g/mol. The polymer has a rhodamine content of ca. 5 mol% through 1H NMR analysis. Amide bonds caused to decrease the metal sensitivity of the rhodamine sensor because they are capable of absorbing metal ions. The Cu<SUP>2+</SUP> sensing of the polymeric rhodamine sensor was examined with light absorption intensity at 560 nm. The slow Cu<SUP>2+</SUP> binding of the polymeric sensor was observed over 10 days. Additionally, Hg<SUP>2+</SUP> sensing activity of the polymer sensor was enhanced compared to the rhodamine sensor.
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