• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권1호
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• pp.30-34
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• 2014

We report a novel approach for fabricating active surface-enhanced Raman scattering (SERS) substrate for sensitive detection. This approach is based on the assembling of gold nanoparticles (AuNPs) onto the electrospun polycaprolactone (PCL) nanofiber film. The hydrophobic surface of PCL nanofiber film was pretreated using UV-inducing graft polymerization with acrylic acid. Afterwards this PCL nanofiber film was incubated with the AuNP solution to promote the assembly of AuNPs onto the PCL nanofibers and the formation of SERS active substrate. 4-aminothiophenol (4-ATP) molecule was used as a test probe for SERS experiments, indicating that the substrate has high sensitivity to SERS response. Our method has great advantage in term of environment-friendly synthesis, large-scale, high stability and good reproducibility. This highly active SERS substrate can be employed to detect the drug molecule, 2-thiouracil.

• 폴리머
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• 제34권2호
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• pp.108-115
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• 2010

본 연구는 MWCNT로 보강된 SBR 나노복합재료를 컴파운딩법(compounding)으로 제조하여 산 처리된 MWCNT와 커플링제 상호간의 물리적 화학적 특성을 조사하였다. 황산과 질산으로 산화된 MWCNT는 FT-IR 분석 결과 -COOH로 기능화됨을 확인하였고, Raman 분석 결과 표면의 defect 존재와 disorder됨을 확인하였다. 또한, 제조된 SBR 복합재료의 가황 특성, 전기적 열적 특성 및 기계적 특성을 비교 평가하였다. 그 결과 산 처리된 MWCNT와 커플링제와의 상호 결합력으로 인해 기계적 물성은 상대적으로 증가하였으나, 전기적 열적 특성은 MWCNT의 defects나 disorder의 형성과 chopping으로 인해 감소됨을 확인할 수 있었다.

• 한국고분자학회지:고분자과학과기술
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• 제15권2호
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• pp.228-233
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• 2004

본 기고부분에서는 레이저 라만 분광법을 이용하여 나노입자에 흡착된 자기조립박막의 구조를 밝히고 응용성을 모색하는 일을 소개하고자 한다 Au 나노입자는 최근 재료과학과 의학 및 생물학에서 그 쓰임의 폭이 넓어지고 있다. 나노입자가 처음 사용된 예들 중에 가장 잘 알려진 것은 고대 로마 시대의 Lycurgus 컵에 기인한다고 한다. 컵 안에 함유된 미량의 은이나 금 나노입자에 의해서 반사했을 때와 투과할 때의 빛깔이 다르게 보이며 이러한 성질은 중세건축물의 스탠드 글라스에 이용되어 왔다. 근대적인 의미에서 Au 콜로이드의 수용액이 작은 미세입자가 분산되어 있다고 생각한 사람은 전기화학의 창시자라 할 수 있는 영국의 Faraday라 할 수 있다.(중략)

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권2호
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• pp.443-446
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• 2013

In this work, a novel strategy is provided to prepare silver nanoplates by a fibronectin (Fn) nanofibril template. First, Fn molecules were controlled to assemble into amyloid-like nanofibrils in highly concentrated ethanol aqueous solution. The resultant nanofibrils could serve as a soft template to direct the formation of silver nanoplates. It is worth noting that the silver nanoplates are excellent surface-enhanced Raman scattering (SERS) substrate with 4-aminothiophenol (4-ATP) molecule as a test probe. This high active SERS substrate can also be used to detect drug molecule, 2-thiouracil with high sensitivity.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.87-87
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• 2013

The interface between nanomaterials and biosystems is emerging as one of the broadest and most dynamic areas of science and technology, bringing together biology, chemistry, physics and many areas of engineering, biomedicine. The combination of these diverse areas of research promised to yield revolutionary advances in healthcare, medicine, and life science. For example, the creation of new and powerful nanosensors that enable direct, sensitive, and rapid analysis of biological and chemical species can advance the diagnosis and treatment of disease, discovery and screening of new drug molecules. Nanowire based sensors are emerging as a powerful and general platform for ultrasensitive and multiplex detection of biological and chemical species. Here, we present the studies about noble metal nanowire sensors that can be used for sensitive detection of a wide-range of biological and chemical species including nucleic acids, proteins, and toxic metal ions. Moreover, the optical and electrochemical applications of noble metal nanowires are introduced. Noble metal nanowires are successfully used as plasmonic antennas and nanoelectrodes, thereby provide a pathway for a single molecule sensor, in vivo neural recording, and molecular injection and detection in a single living cell.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.85.2-85.2
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• 2018

금속 나노구조체에서의 localized surface plasmon resonance와 surface-enhanced Raman scattering 현상은 센서를 비롯한 다양한 응용분야를 가지고 있다. 나노구조체 array 형성을 위한 대표적인 top-down 방식인 e-beam lithography 공정은 제조비용이 매우 높고 대량생산 및 대면적화에도 한계가 있기에 polystyrene(PS) bead의 self-assembly를 이용한 nanosphere lithography와 같은 bottom-up 방식이 폭넓게 연구되고 있다. Closed-packing된 PS bead의 monolayer를 얻기 위해서는 기판의 친수성 처리가 필요한데, 기존의 많은 연구에서는 기판의 표면개질에 화학적 공정을 이용하고 있다. 하지만 이는 기판 선택의 자유도를 떨어뜨리는 원인이 된다. 금속이나 실리콘 기판에서는 산성 용액을 이용한 화학적 처리방법을 적용할 수 있지만 SU-8과 같은 감광액 및 폴리머 기판에서는 산에 대한 내구성이 떨어져 화학적 공정의 도입이 불가능 하기 때문이다. 본 연구에서는 이러한 한계점을 극복하기 위해 $UV-O_3$ 공정으로 친수성 처리된 다양한 기판에서 spin coating을 통한 PS monolayer를 제조하였는데, UV 램프의 에너지 조절을 통해 기판에 붙어있는 유기물들을 효과적으로 제거할 수 있었고 $O_3$ 생성 및 분해 과정에서 기판 표면에 친수성 화학 작용기를 생성시킬 수 있었다. 제조된 PS layer를 mask로 사용하여 Ag, Al, Au 등 다양한 나노구조체 array를 형성하여 array 주기에 따른 플라즈몬 공명 특성을 분석하였다. 레이저 조사로 나노구조체의 형상을 변화시킴으로써 동일한 물질과 주기를 가진 array에서도 플라즈몬 특성의 변조가 가능함을 확인하였는데, 이는 금속 나노구조체의 응용측면에서 매우 고무적인 발견이다.

• ETRI Journal
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• 제26권1호
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• pp.38-44
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• 2004

Searching for systems of self-assembled monolayers (SAMs) that can be used as templates for chemical lithography, we found that nitro groups on aromatic SAMs are selectively converted on Ag to amino groups by irradiation with a visible laser. 4-nitrobenzenethiol on Ag was thus converted to 4-aminobenzenethiol by irradiating it with an $Ar^+$ laser. This was evident from surface-enhanced Raman scattering (SERS) as well as from a coupling reaction forming amide bonds. The surface-induced photoreaction allowed us to prepare patterned binary monolayers on Ag that showed different chemical reactivities. Using the binary monolayers as a lithographic template, we induced site-specific chemical reactions, such as the selective growth of biominerals on either the nitro- or amine-terminated regions by adjusting the crystal-growth conditions. We also demonstrated that patterned, amine-terminated monolayers can be fabricated even on gold by using silver nanoparticles as photoreducing catalysts.

• 대한화학회지
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• 제57권5호
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• pp.618-624
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• 2013

코어-쉘 형태의 금@은 나노입자가 재구성된 자기조립 블록공중합체 역마이셀 박막에 선택적으로 결합하여 특정 클러스터 배열을 형성하도록 유도하였고, 생성된 배열에 대하여 나노입자 사이의 상호작용에 따른 국소 표면 플라즈몬 결합 현상을 고찰하였다. 금@은 나노입자 배열을 제조하기 위해 폴리스티렌-블록-폴리(4-비닐피리딘) 역마이셀 박막을 주형으로 선택하였으며, 특정 용매 처리에 의해 선택적으로 유도되는 역마이셀 박막의 재구성 현상을 바탕으로, 폴리비닐피롤리돈으로 안정화된 금@은 나노입자의 도입 방법에 따라 규칙적이거나 무질서한 두가지 유형의 금@은 나노입자의 배열을 제조하였다. 금@은 나노입자를 안정화시키기 위하여 사용한 리간드 종류, 금 코어와 은 쉘의 결합, 은 쉘의 두께 변화, 및 금@은 나노입자의 배열 형태 등의 다양한 변수에 따라 발현되는 국소 표면 플라즈몬 결합 현상을 자외선-가시광 흡광 스펙트럼으로 관찰하였다. 최종적으로 나노입자 배열을 표면 증강 라만 산란 현상을 고찰하기 위한 기판으로써 응용하였으며 금@은 나노입자 패턴의 결합 정도에 상응하는 현저히 증강된 라만 신호를 관찰하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제52권6호
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• pp.357-363
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• 2019

We investigated a synthesis yield and diameter distribution of single-walled carbon nanotubes (SWNTs) with respect to the growth position in a horizontal chemical vapor deposition (CVD) chamber. Thin films and line-patterned Fe films (0.1 nm thickness) were prepared onto ST-cut quartz substrates as catalyst to compare the growth behavior. The line-patterned samples showed higher growth density and parallel alignment than those of the thin film catalyst samples. In addition, line density of the aligned SWNTs at central region of the chamber was 7.7 tubes/㎛ and increased to 13.9 tubes/㎛ at rear region of the CVD chamber. We expect that the enhanced amount of thermally decomposed feedstock gas may contribute to the growth yield enhancement at the rear region. In addition, the lamina flow in the chamber also contribute to the perfect alignment of the SWNTs based on the value of gas velocity, Reynold number, and Knudsen coefficient we employed.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.738-742
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• 2012

본 연구에서는 알루미나 나노 템플레이트(anodic alumina oxide; AAO)를 이용하여 신속하면서도 효과적으로 나노입자 및 바이오물질을 분리, 농축할 수 있는 나노필터 소자를 개발하였다. 본 연구에서 사용한 나노필터 소자는 유체의 주입 및 흐름이 가능한 미세유체채널(microfluidic channel)을 PDMS에 패터닝하였다. 위아래로 형성된 PDMS 미세유체채널 사이로, 다양한 크기의 나노 다공을 형성하고 있는 AAO 막을 삽입하여 크기에 따른 나노입자 및 바이오 물질을 분리할 수 있었다. 위아래로 PDMS 유체채널과 AAO 분리막을 집적하고, 최종적으로 아크릴레이트 플락스틱(acrylic plastic)으로 전체 소자를 고정하여 나노필터유체소자를 제작하였다. 완성된 나노필터소자를 이용하여 나노입자의 농축효율 및 은나노입자가 뭉쳐져있는 필터존(filtration zone)으로부터 뎅기 바이러스(dengue virus)를 표면증강라만(surface enhanced Raman scattering)분석법에 의해 검출할 수 있었다.