Abstract
In this article, the preparation of hydrogels containing conducting polymer@lignin hybrids and their application to sensing materials were demonstrated using diverse techniques. A conducting polymer, polypyrrole (PPy) was polymerized on the surface of lignin and successful formation was analyzed with Fourier-transform infrared spectroscopy and scanning electron microscopy. Subsequently, PPy@lignin hybrids were mixed with a hydrogel matrix to obtain a conductive hydrogel. The feasibility of using the hydrogel as a sensing material was shown by obtaining reasonable sensing signals using various electrical measurements when adding solvents and solutions to the sensor system. The significance of sensor signals was confirmed with complementary experiments. This study shows that the hydrogel containing the PPy@lignin could be used for sensor applications.
이 논문에서는, 주요한 목질 소재의 하나인 리그닌(lignin)의 표면에 전도성고분자를 코팅한 복합체를 제조하고 이를 하이드로젤(hydrogel)에 도입하여 센서(sensor) 소재로의 활용 가능성을 검증하는 연구를 다루고자 한다. 리그닌 표면에 전도성 고분자인 폴리피롤(polypyrrole)을 중합한 후 성공적인 도입 여부는 적외선(FT-IR) 분광기를 통하여 확인하였고 그 형태는 주사전자현미경을 통하여 분석하였다. 얻어진 폴리피롤@리그닌(PPy@lignin) 복합 소재는 하이드로젤과 혼합하여 전도성을 띄는 하이드로젤을 형성하였다. 이어서, 전기적 측정을 통하여 전도성 여부를 검증하였다. 이 하이드로젤이 센서 소재로 활용될 수 있는지 확인하기 위하여, 여러 가지 용매류 및 용액류를 하이드로젤에 도입하여 센서 신호를 얻었고, 그 유효성 여부를 다양한 보완실험과 교차검증을 통하여 확인하였다. 향후 다양한 후속 연구가 필요하겠지만, 현 연구에서는 폴리피롤@리그닌 복합재를 포함한 하이드로젤이 센서 소재로 활용될 가능성이 충분함을 알 수 있었다.