일반기술

광활성 이온이 함유된 코어-셀형 나노졸 및 이의 제조방법

*원리 및 구성본 발명은 광활성 이온이 함유된 코어-셀형 나노졸 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광활성 이온이 무기산화물에 배위되어 코어를 형성하고, 상기 코어의 표면에는 가수분해된 알킬실란화합물의 유기계 셀이 형성되어 있는 코어-셀형 구조의 나노졸을 제조하여, 상기 광활성 이온의 균일한 분산 및 무기산화물에 배위되어 광활성 이온간의 뭉침 현상이 최소화되므로 광 발광 효율이 높으면서 외각의 유기기에 의해 유기물에도 분산성이 우수하고, 한번 코팅으로 5 ㎛ 이상의 균열 없는 코팅막 형성이 가능한 코어-셀형의 나노졸 및 이의 제조방법에 관한 것이다.*배경코어-셀형 나노 졸이라 함은 중심에 있는 코어가 코어와는 상이하게 구성된 셀로 포위된 형태이면서, 그 크기가 나노 사이즈인 입자가 액상 용매에 안정하게 분산된 상태라 정의 될 수 있다. 이러한 형태가 되기 위한 전제 조건으로 코어 물질과 셀 물질은 서로 물리적, 화학적으로 매우 친밀하게 결합된 형태를 가지면서 상호 시너지적인 효과를 가지는 것이 중요하다. 현재 코어-셀형 입자의 제조방법은 무수하게 알려져 있으나, 거의 대부분 유기물을 코어로 하고 또 다른 유기물을 셀로 형성되고, 크기가 마이크로 사이즈인 입자가 다수를 차지하고 있으며, 광학 재료를 목표로 하거나 코어가 무기물로 결합되고 표면은 유기물로 구성된 캡슐 형태이면서, 광활성 이온이 도핑된 나노 사이즈의 코어-셀형 나노 졸에 대한 연구는 아직 보고된 바가 없다.*제조방법 상의 특징본 발명에 따른 코어-셀형 나노졸의 제조공정은 다음과 같은 단계로 구성되어진다: 알킬실란화합물에 가수분해 촉매 및 용매를 사용하여 가수분해된 알킬실란화합물을 제조하는 공정과; 상기 가수분해된 알킬실란화합물에 무기금속염 및 광활성 이온을 혼합하는 공정과; 상기 혼합액에 알칼리를 첨가시켜 pH를 중성(pH 6 ∼ 8)으로 조절하여 졸-겔 반응의 진행으로 코어-셀형 나노입자를 형성하는 공정; 및 상기 형성된 나노입자를 극성과 비극성 용매를 사용하여 반응 부산물로부터 분리시키는 공정이 포함된다*특징 및 장점1)광활성 이온이 무기물 코어 재료에 고르게 분산 및 배위됨.2)광활성 이온간의 뭉침 현상이 작아 우수한 광발광 효율과 잔존 발광 시간이 길음. 3)한번 코팅으로 5 ㎛ 이상의 균열 없는 코팅막 형성이 가능.4)증폭 효율이 우수한 평면도파로형 광증폭기용 재료로 사용이 적합.5)기존에 알려진 광도파로형 광증폭기에 비하여 매우 간단한 제조 공정이 가능.6)저가이면서 보다 소형의 광통신용 광증폭기 제조에 유용.