일반기술

방사선 조사에 의한 나노미터 크기의 은 콜로이드 제조방법 및 그 나노미터 크기의 은 콜로이드

본 발명은 방사선 조사에 의한 일정한 분포를 갖은 나노미터(㎚) 크기의 은 콜로이드(silver particle) 제조방법 및 그 나노미터 크기의 은 콜로이드에 관한 것이다.본 발명에 의해 제조된 나노미터 크기의 은 콜로이드는 표면 증강 라만 산란(Surface Enhanced Raman Scattering Spectroscopy : SERS)용 증강제로, 잉크의 활성부분 첨가제, 항균 항생제, 다양한 전기제품에 들어가는 전도성 접착제(adhesives), 전자파 차단제로 사용 할 수 있는 특성이 있으며, 또한 비누 제조 시에도 첨가할 수 있다.본 발명은 은염(Silver Salt : 銀鹽)의 일종인 질산 은(AgNO 3 ) , 과염소산 은(AgClO 4 ) 혹은 염소산 은(AgClO 3)을 3차 증류수에 녹인 후, 중간 생성물 제거제로 유기용매(또는 알코올)를 첨가하고, 콜로이드 안정제로 소디윰도데실술페이트(sodium dodecyl sulfate, SDS), 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol, PVA), 폴리비닐피로리돈(polyvinylpyrrolidone, PVP) 등을 넣고, 질소 치환 후, 적당량의 방사선을 조사하여 일정한 분포를 가진 나노미터 크기의 은 콜로이드를 쉽게 제조할 수 있게 한 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 좀 더 구체적으로 설명한다.본 발명에서 실시 예에서 설명의 편리성을 위하여 다음과 같이 정의한다.하나, '은염'은 질산 은(AgNO 3 ), 과염소산 은(AgClO 4 ), 염소산 은(AgClO 3 ) 중 하나를 말하며, 적정량(적정혼합량)은 AgNO 3 의 경우 25.3g, AgClO 4 의 경우 30.9g, AgClO 3 의 경우 28.5g을 말한다.둘, '유기용매(또는 알코올류)'는 아세톤, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 노르말프로판올, 부탄올 중 하나를 말하며, 적정량(적정혼합량)이란 모두 50㎖를 말한다.셋, '콜로이드 안정제'는 폴리비닐피로리돈(PVP)ㆍ폴리비닐알콜(PVA)ㆍ소디윰도데실술페이트(SDS) 중 하나를 말하며, 적정량(적정혼합량)이란 PVP의 경우 8g, PVA의 경우 8g, SDS의 경우 8g을 말한다. 한편, 상기 은염들은 물에녹으면 모두 은이온(Ag + )을 생성하게된다. 상기 은염에 감마선(9γ-ray)을 쪼여주면 물에서 전자 하나를 빼앗아 은이온에 주어서 은(Ag0)으로 환원되며, 수용액 속에서 이들 은이 여러 개 모여 수 나노미터의 크기를 형성하여 콜로이드 용액이 되며, 중간 생성물 및 반응식은 아래와 같다. Ag + + H 2 O → Ag 0 + H + + ㆍOH n(Ag 0 ) →(Ag0 )n, Ag M 그리고, 본 발명에서 유기용매(또는 알코올류)의 역할은 위 반응에서 생긴 하이드록시라디칼(hydroxyl radical)을 잡아먹는(없애는) 역할을 하며, 반응식은 다음과 같다. Ag + + RCH 2 OH →Ag + H + + RㆍCHOH RㆍCHOH + Ag + →Ag + H + + RCHO RCH 2 OH + ㆍOH →RㆍCHOH + H 2 O 또한, 본 발명에서 콜로이드 안정제(PVP, PVA, SDS)는 수용성 고분자로서 위에서 생긴 작은 나노미터 크기의 은이 일정한 크기를 유지하도록 돕고 서로 엉겨서 커지는 것을 방지하는 역할을 하게된다. 이하, 본 발명의 실시 예들을 설명한다.