• 제목/요약/키워드: critical aggregation concentration

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폴리(디알릴디메틸암모늄 클로라이드)와 음이온 계면활성제 도데실 황산 소듐의 상호작용에 따른 두 종류의 임계 응집 농도 (Two Critical Aggregation Concentrations in Interaction of Poly(diallyldimethylammonium chloride) with Anionic Surfactant Sodium Dodecyl Sulfate)

  • 김용철;박일현;양경모;조동환
    • 폴리머
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    • 제28권2호
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    • pp.111-120
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    • 2004
  • 반복 단위마다 양전하를 띄고 있는 폴리(디알릴디메틸암모늄 클로라이드) (PDADMAC)와 음이온 계면활성제인 도데실 황산 소듐 (SDS)와의 상호작용을 광산란법, 탁도법 및 형광법을 이용하여 조사하였다. 0.3 M NaCl 수용액에서의 PDADMAC는 마치 좋은 용매에서 팽창되어 있는 중성 고분자처럼 존재하나, SDS를 첨가함에 따라 이들 사이의 상호작용은 두 개의 임계 응집 농도로써 기술할 수 있었다. 첫 번째, 사슬 내 임계 응집 농도에서는 하나의 고분자 사슬 내에서 SDS의 마이셀화 과정으로써 [SDS]/[DADMAC] 0.06 정도에서 일어나며, 이 복합체 크기는 오히려 마이셀 형성되기 직전에 최대 값을 나타내고, 마이셀이 형성된 후부터는 일부 고분자 사슬도 마이셀 형성에 참여하기 때문에 SDS 첨가에 따라 점차로 수축되기 시작하였다. 두 번째, 사슬간 임계 응집 농도는 탁도 법에 의해 [SDS]/[DADMAC] 0.5에서 측정되었고, 이 두 번째 임계 응집농도 이상에서는 많은 마이셀들로 장식된 고분자 사슬들 사이의 응집화에 의한 거대한 응집체가 형성된다.

고분자 반응에 의한 거의 완전 4차화된 폴리(4-비닐피리딘)의 합성 및 도데실 황산 소듐과의 응집 특성 (Synthesis of Almost Fully Quavternized Poly(4-vinylpyridine)s by Polymer Reaction and Aggregation Property with Sodium Dodecyl Sulfate)

  • 심후식;최이준;김용철;박일현
    • 폴리머
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    • 제30권6호
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    • pp.556-562
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    • 2006
  • 분자량이 다른 두 가지 폴리(4-비닐피리딘) (Mw=50 kg/mol 및 200 kg/mol)을 알킬기의 탄소수(m)를 변화시키면서 N-알킬화시켜 이온성 고분자를 합성하였다. 알킬화제로서 디메틸 설페이트(m=1) 및 브롬화 알칸(m=5, 8, 12, 16 및 22)을 사용하였다. 합성한 이온성 고분자의 조성은 NMR 분광분석법 및 원소분석법을 사용하여 결정하였다. 그 결과로써 거의 완전한 4차 알킬화 반응에 의해 전해질 고분자가 얻어졌음을 알 수 있었다. 합성한 전해질고분자의 수용액에 도데실 황산 소듐(SDS)을 첨가 시 발생되는 탁도 변화를 조사하여 임계응집농도(CAC)를 결정하였으며, 이러한 CAC가 고분자의 분자량, N-알킬기의 길이 및 NaCl의 농도 변화에 어떻게 의존하는가를 조사하였다. 결과로써 폴리(4-비닐피리딘)의 분자량이 클수록 또한 알킬 곁사슬의 길이가 길수록 더 적은 양의 SDS 첨가로도 응집체가 형성되었음을 알 수 있었다.

용매열합성법을 통한 단분산된 ZnGa2O4 구형 입자의 제조 및 특성 (Facile synthesis and characteristics of monodispersed ZnGa2O4 microsphere via solvothermal method)

  • 우무현;강봉균;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.109-114
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    • 2016
  • 용매열합성법과 하소 과정으로 이루어진 두 단계 공정을 통해 단분산된 마이크로 크기의 구형 $ZnGa_2O_4$ 입자를 합성하였다. 합성된 3차원 구조의 구형 $ZnGa_2O_4$ 입자는 핵 생성과정에서 발생된 $ZnGa_2O_4$ 핵들이 자기 조립에 의해 형성된다. 이렇게 3차원 구조의 입자를 형성하는 원리인 '핵 성성'과 '자기 조립' 과정은 계면활성제인 PEG(polyethylene glycol)의 영향을 받는다. 그 이유는 계면활성제인 PEG의 농도가 임계응집농도(critical aggregation concentration)를 결정짓기 때문이다. 그리고 $ZnGa_2O_4$ 단상 합성을 위해 원료인 zinc acetate의 양을 조절했으며, 최적의 하소 조건을 결정하고자 TG-DTA를 통해 열적 거동을 확인했다. 또한 열처리 전 모체와 $900^{\circ}C$에서 1시간의 열처리 과정을 거친 산화물을 구성하는 작용기의 변화를 규명하기 위해 FT-IR을 측정하였다.

Preparation and Characterization of Nanoparticles Using Poly(N-isopropylacrylamide)-$Poly({\varepsilon}-caprolactone)$ and Poly(ethylene glycol)-$Poly({\varepsilon}-caprolactone)$ Block Copolymers with Thermosensitive Function

  • Choi, Chang-Yong;Jang, Mi-Kyeong;Nah, Jae-Woon
    • Macromolecular Research
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    • 제15권7호
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    • pp.623-632
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    • 2007
  • Thermosensitive nanoparticles were prepared via the self-assembly of two different $poly({\varepsilon}-caprolactone)$-based block copolymers of poly(N-isopropylacrylamide)-b-$poly({\varepsilon}-caprolactone)$ (PNPCL) and poly(ethylene glycol)-b-$poly({\varepsilon}-caprolactone)$ (PEGCL). The self-aggregation and thermosensitive behaviors of the mixed nanoparticles were investigated using $^1H-NMR$, turbidimetry, differential scanning microcalorimetry (micro-DSC), dynamic light scattering (DLS), and fluorescence spectroscopy. The copolymer mixtures (mixed nanoparticles, M1-M5, with different PNPCL content) formed nano-sized self-aggregates in an aqueous environment via the intra- and/or intermolecular association of hydrophobic PCL chains. The microscopic investigation of the mixed nanoparticles showed that the critical aggregation concentration (cac), the partition equilibrium constants $(K_v)$ of pyrene, and the aggregation number of PCL chains per one hydrophobic microdomain varied in accordance with the compositions of the mixed nanoparticles. Furthermore, the PNPCL harboring mixed nanoparticles evidenced phase transition behavior, originated by coil to the globule transition of PNiPAAm block upon heating, thereby resulting in the turbidity change, endothermic heat exchange, and particle size reduction upon heating. The drug release tests showed that the formation of the thermosensitive hydrogel layer enhanced the sustained drug release patterns by functioning as an additional diffusion barrier.

전기 전도도 및 광산란법에 의한 나트륨 도데카노에이트와 나트륨 옥타노에이트의 혼합미셀화 연구 (Studies on Mixed Micellizations of Sodium Dodecanoate and Sodium Octanoate by Means of Electric Conductivity and Light Scattering)

  • 박일현;장한웅;백승환
    • 대한화학회지
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    • 제59권4호
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    • pp.271-279
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    • 2015
  • 음이온성 계면활성제인 sodium dodecanoate과 sodium n-octanoate의 혼합미셀 물성인 임계미셀농도(CMC), 반대이온의 결합상수(B), 및 미셀형성 응집수(N*) 등을 여러 조성에서 전기전도도법과 광산란법으로 조사하였다. 여러 혼합조성에서의 혼합미셀 형성에 대한 실험 결과는 이상용액의 예측 거동과는 상당히 벗어났으므로, 정규용액 이론에 기반을 둔 Rubingh 모델과 Motomura 모델을 이용하여 분석하였다. 또 미셀 형성에 대한 표준 Gibbs 에너지 ΔGmicel,0는 전체 조성에서 음의 값이 얻어져 혼합미셀의 안정성을 확인할 수 있었으며, 이러한 ΔGmicel,0 측정값은 이론적 계산치와 실험 오차 내에서 일치하였다.

Meso-tetrakis (N-methylpyridinium-4-yl) porphyrin 존재 하에서 sodium n-dodecyl sulfate 용액 성질 (Solution properties of sodium n-dodecyl sulfate in the presence of meso-tetrakis (N-methylpyridinium-4-yl) porphyrin)

  • Hassanpour, Azin;Azani, Mohammad-Reza;Bordbar, Abdol-Khalegh
    • 대한화학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.335-340
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    • 2011
  • 양이온성 수용성 5, 10, 15, 20-tetrakis(N-methylpyridinium-4-yl) porphyrin (TMPyP)의 존재 하에서 음이온 계면 활성제인 sodium n-dodecyl sulfate 의 용액 특성을 전도도법, UV-vis 및 공명 빛 산란 (RLS) 분광학적 방법을 이용하여 포괄적으로 연구하였다. 그 결과에 따르면 TMPyP 농도의 증가로 SDS 용액의 임계 미셀 농도는 감소하였는데, SDS 미셀의 안정화는 미셀 표면에 존재하는 음전하의 중화 때문이다. SDS용액 내에는 자유 포르피린 단량체, 미셀에 속박된 포르피린 단량체 또는 응집체, 그리고 nonmicellar porphyrin/계면 활성제 응집체와 같은 세 종류의 TMPy종이 분명히 존재하였다. 우리의 연구 결과는 SDS가 TMPyP의 응집을 유도한다는 것을 나타내었다. 실제로 두 종류의 J-aggregations이 관찰되었는데, 하나는 미셀에 속박된 포르피린 단량체 또는 응집체였으며, 다른 하나는 nonmicellar porphyrin/계면 활성제 응집체이다. 그러나, cmc이하에서는 TMPyP가 SDS 음이온과 정전기 상호작용을 나타내었다.

Preparation and Characterizations of Poly(ethylene glycol)-Poly(ε-caprolactone) Block Copolymer Nanoparticles

  • Choi, Chang-Yong;Chae, Su-Young;Kim, Tai-Hyoung;Jang, Mi-Kyeong;Cho, Chong-Su;Nah, Jae-Woon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제26권4호
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    • pp.523-528
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    • 2005
  • Diblock copolymers with different poly($\varepsilon$-caprolactone) (PCL) block lengths were synthesized by ringopening polymerization of $\varepsilon$-caprolactone in the presence of monomethoxy poly(ethylene glycol) (mPEG-OH, MW 2000) as initiator. The self-aggregation behaviors of the diblock copolymer nanoparticle, prepared by the diafiltration method, were investigated by using $^1H$ NMR, dynamic light scattering (DLS), and fluorescence spectroscopy. The PEG-PCL block copolymers formed the nano-sized self-aggregate in an aqueous environment by intrsa- and/or intermolecular association between hydrophobic PCL chains. The critical aggregation concentrations (cac) of the block copolymer self-aggregate became lower with increasing hydrophobic PCL block length. On the other hand, reverse trends of mean hydrodynamic diameters were measured by DLS owing to the increasing bulkiness of the hydrophobic chains and hydrophobic interaction between the PCL microdomains. The hydrodynamic diameters of the block copolymer nanoparticles, measured by DLS, were in the range of 65-270 nm. Furthermore, the size of the nanoparticles was scarcely affected by the concentration of the block copolymers in the range of 0.125-5 mg/mL owing to the negligible interparticular aggregation between the self-aggregated nanoparticles. Considered with the fairly low cac and nanoparticle stability, the PEG-PCL nanoparticles can be considered a potential candidate for biomedical applications such as drug carrier or imaging agent.

Effects of Solvent Size on Microscopic Structures and Properties in Polymer Solutions

  • Li, Yunqi;Shi, Tongfei;An, Lijia
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.116-117
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    • 2006
  • Increasing the solvent molecular size leads to shrinkage of the polymer chains and increase of the critical overlap concentrations. In addition, the dependency of $R_{g}$ on polymer concentration under normal solvent conditions and solvent molecular size is in good agreement with scaling laws. When the solvent molecular size approaches the ideal end-to-end distance of the polymer chain, an extra aggregation of polymer chains occurs, and the solvent becomes the so-called medium-sized solvent. When the size of solvent molecules is smaller than the medium size, the polymer chains are swollen or partially swollen. However, when the size of solvent molecules is larger than the medium size, the polymer coils shrink and segregate, enwrapped by the large solvent molecules.

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P3HT:PCBM 층 내 분산 가능한 금속 나노입자의 제조 및 이를 포함한 고분자 태양전지 소자의 특성에 관한 연구 (Synthesis of Highly Dispersible Metal Nanoparticles in P3HT:PCBM Layers and Their Effects on the Performance of Polymer Solar Cells)

  • 김민지;최규채;김영국;김양도;백연경
    • 한국분말재료학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.179-184
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    • 2014
  • In this study, we prepare polymer solar cells incorporating organic ligand-modified Ag nanoparticles (O-AgNPs) highly dispersed in the P3HT:PCBM layer. Ag nanoparticles decorated with water-dispersible ligands (WAgNPs) were also utilized as a control sample. The existence of the ligands on the Ag surface was confirmed by FT-IR spectra. Metal nanoparticles with different surface chemistries exhibited different dispersion tendencies. O-AgNPs were highly dispersed even at high concentrations, whereas W-AgNPs exhibited significant aggregation in the polymer layer. Both dispersion and blending concentration of the Ag nanoparticles in P3HT:PCBM matrix had critical effects on the device performance as well as light absorption. The significant changes in short-circuit current density ($J_{SC}$) of the solar cells seemed to be related to the change in the polymer morphology according to the concentration of AgNPs introduced. These findings suggested the importance of uniform dispersion of plasmonic metal nanoparticles and their blending concentration conditions in order to boost the solar cell performance.

Synthesis and Characterization of Thermosensitive Nanoparticles Based on PNIPAAm Core and Chitosan Shell Structure

  • Jung, Hyun;Jang, Mi-Kyeong;Nah, Jae-Woon;Kim, Yang-Bae
    • Macromolecular Research
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    • 제17권4호
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    • pp.265-270
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    • 2009
  • Noble thermosensitive nanoparticles, based on a PNIPAAm-co-AA core and a chitosan shell structure, were designed and synthesized for the controlled release of the loaded drug. PNIPAAm nanoparticles containing a carboxylic group on their surface were synthesized using emulsion polymerization. The carboxylic groups were conjugated with the amino group of a low molecular weight, water soluble chitosan. The particle size of the synthesized nanoparticles was decreased from 380 to 25 nm as the temperature of the dispersed medium was increased. Chitosan-conjugated nanoparticles with $2{\sim}5$ wt% MBA, a crosslinking monomer, induced a stable aqueous dispersion at a concentration of 1mg/1mL. The chitosan-conjugated nanoparticles showed thermo sensitive behaviors such as LCST and size shrinkage that were affected by the PNIPAAm core and induced some particle aggregation around LCST, which was not shown in the NIPAAm-co-AA nanoparticles. These chitosan-conjugated nanoparticles are also expected to be more biocompatible than the PNIPAAm core itself through the chitosan shell structures.