중금속 이온 검출을 위한 카바졸 기반 수용체에 대한 연구

국문 초록 (Abstract)

지금까지 중금속을 선택적으로 검출 가능한 센서에 대한 연구결과가 많이
발표되고 있으나, 기존의 많은 센서들은 형광 혹은 색 변화가 약하며 수많은
방해물질의 존재 하에서 작동하는데 한계를 가지고 있다. 또한 중금속 검출
형광화학센서들은 단 하나 또는 두 개 정도의 중금속만 검출할 수 있는 sensor
들이 전부였기 때문에 가능한 많은 수의 중금속을 검출할 수 있는 sensor의 필
요성이 대두되었다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하여 모든 중금
속에 높은 선택성을 지닌 8가지 유기 형광 화학센서를 이용하여 물과 유기물
에서 높은 선택성과 감도를 측정하고자 하였다.
지금까지 중금속을 선택적으로 검출 가능한 센서에 대한 연구결과가 많이
발표되고 있으나, 기존의 많은 센서들은 형광 혹은 색 변화가 약하며 수많은
방해물질의 존재 하에서 작동하는데 한계를 가지고 있다. 또한 중금속 검출
형광화학센서들은 단 하나 또는 두 개 정도의 중금속만 검출할 수 있는 sensor
들이 전부였기 때문에 가능한 많은 수의 중금속을 검출할 수 있는 sensor의 필
요성이 대두되었다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하여 모든 중금
속에 높은 선택성을 지닌 8가지 유기 형광 화학센서를 이용하여 물과 유기물
에서 높은 선택성과 감도를 측정하고자 하였다.
지금까지 중금속을 선택적으로 검출 가능한 센서에 대한 연구결과가 많이
발표되고 있으나, 기존의 많은 센서들은 형광 혹은 색 변화가 약하며 수많은
방해물질의 존재 하에서 작동하는데 한계를 가지고 있다. 또한 중금속 검출
형광화학센서들은 단 하나 또는 두 개 정도의 중금속만 검출할 수 있는 sensor
들이 전부였기 때문에 가능한 많은 수의 중금속을 검출할 수 있는 sensor의 필
요성이 대두되었다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하여 모든 중금
속에 높은 선택성을 지닌 8가지 유기 형광 화학센서를 이용하여 물과 유기물
에서 높은 선택성과 감도를 측정하고자 하였다.
지금까지 중금속을 선택적으로 검출 가능한 센서에 대한 연구결과가 많이
발표되고 있으나, 기존의 많은 센서들은 형광 혹은 색 변화가 약하며 수많은
방해물질의 존재 하에서 작동하는데 한계를 가지고 있다. 또한 중금속 검출
형광화학센서들은 단 하나 또는 두 개 정도의 중금속만 검출할 수 있는 sensor
들이 전부였기 때문에 가능한 많은 수의 중금속을 검출할 수 있는 sensor의 필
요성이 대두되었다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하여 모든 중금
속에 높은 선택성을 지닌 8가지 유기 형광 화학센서를 이용하여 물과 유기물
에서 높은 선택성과 감도를 측정하고자 하였다.
지금까지 중금속을 선택적으로 검출 가능한 센서에 대한 연구결과가 많이
발표되고 있으나, 기존의 많은 센서들은 형광 혹은 색 변화가 약하며 수많은
방해물질의 존재 하에서 작동하는데 한계를 가지고 있다. 또한 중금속 검출
형광화학센서들은 단 하나 또는 두 개 정도의 중금속만 검출할 수 있는 sensor
들이 전부였기 때문에 가능한 많은 수의 중금속을 검출할 수 있는 sensor의 필
요성이 대두되었다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하여 모든 중금
속에 높은 선택성을 지닌 8가지 유기 형광 화학센서를 이용하여 물과 유기물
에서 높은 선택성과 감도를 측정하고자 하였다.
지금까지 중금속을 선택적으로 검출 가능한 센서에 대한 연구결과가 많이
발표되고 있으나, 기존의 많은 센서들은 형광 혹은 색 변화가 약하며 수많은
방해물질의 존재 하에서 작동하는데 한계를 가지고 있다. 또한 중금속 검출
형광화학센서들은 단 하나 또는 두 개 정도의 중금속만 검출할 수 있는 sensor
들이 전부였기 때문에 가능한 많은 수의 중금속을 검출할 수 있는 sensor의 필
요성이 대두되었다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하여 모든 중금
속에 높은 선택성을 지닌 8가지 유기 형광 화학센서를 이용하여 물과 유기물
에서 높은 선택성과 감도를 측정하고자 하였다.
지금까지 중금속을 선택적으로 검출 가능한 센서에 대한 연구결과가 많이
발표되고 있으나, 기존의 많은 센서들은 형광 혹은 색 변화가 약하며 수많은
방해물질의 존재 하에서 작동하는데 한계를 가지고 있다. 또한 중금속 검출
형광화학센서들은 단 하나 또는 두 개 정도의 중금속만 검출할 수 있는 sensor
들이 전부였기 때문에 가능한 많은 수의 중금속을 검출할 수 있는 sensor의 필
요성이 대두되었다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하여 모든 중금
속에 높은 선택성을 지닌 8가지 유기 형광 화학센서를 이용하여 물과 유기물
에서 높은 선택성과 감도를 측정하고자 하였다.
본 연구에서는 carbazole에 기반한 8가지 형광화학센서를 합성하였고 carbazole의 NH proton이 금속 cation과 결합하는 것을 이용하여 carbazole에 2개의 triazole ring 또는 2개의 acetylene을 도입하여 분자를 설계하였다. 이를 heavy metal ion과 complex를 유도하여 형광sensor로 사용하고자 하였으며, UV-Vis 및 Fluorescence spectrum, NMR을 통해 중금속 이온들의 첨가로 인해 형광화학센서가 다양한 형태의 형광 색을 띤다는 것을 밝혔다.이 현상을 바탕으로 총 5번의 같은 실험을 반복한 결과, 실험의 오차가 거
의 없고 비교적 정확한 데이터 베이스를 구축했다는 것을 확인했다. 또한, 본 연구에서 작성된 diagram으로 12가지 중금속들 (Fe2+, Co2+, Ni2+, Cd2+, As3+, Pb2+, Be2+, Cr3+, Hg2+, Ag+, Cu2+, Au3+)을 쉽고 빠르게 검출할 수 있었다.따라서 합성된 8가지 sensor는 heavy metal ions에 대해 뛰어난 반응성을 보이
므로 본 연구에서 제시한 system은 μM 이하 수준에서의 heavy metal ions 검출
에 대해 많은 도움을 줄 수 있고 environmental sciences 분야에서 새로운 구조
의 fluorescence sensor devices를 만드는데 큰 잠재력을 가지고 있다