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친환경적 철 기반 양자점 대량합성 기술 개발_화학과 이재범교수 연구실
친환경적 철 기반 양자점 대량합성 기술 개발_화학과 이재범교수 연구실
작성자 화학과
조회수 420 등록일 2023.09.07

친환경적  기반 양자점 대량합성 기술 개발

수용액/유기용매 기반 대량합성 개발디스플레이/바이오이미징 등에 응용

Chemical Engineering Journal 10월호에 출간

1저자인 강효진 박사과정학생은 ‘이공계 박사과정생 연구장려지원사업 선정


충남대 화학과 이재범 교수 연구팀 (1저자강효진 응용화학공학과 박사과정) 중소기업부 소부장 과제로 기술이전 받은  아단소니아 (청주 소재기업과의 협력 연구를 통해 원재료뿐만 아니라 합성방법까지 친환경적인 양자점 대량합성에 성공하였다더불어유기  수용액 기반 합성방법과 상전이(Phase Transfer) 과정을 연구하여 이를 목적 (바이오/전기전자재료) 맞게 활용할  있도록 하였다.

양자점은 반도체 나노 결정이라고 불리며, 2-10nm 직경을 가지면서입자 크기에 따라 독특한 전기  광학적인 특성을 지닌다이러한 특성으로 인해 바이오 이미징디스플레이태양전지  다양한 분야에서 활용되고 있고, 12 국가 전략기술에도 선정된 물질이다예를 들면마이크로 LED, QLED 같은 차세대 디스플레이의 발광체로 연구되고 있는 수명과 효율이 안정적인 InP, InGaP 등이 있다하지만 이들은 생산 단가 비용이 높고전주기적 사용환경이 친환경적이지 않다는 단점을 지닌다

이재범 교수 연구팀에서는 친환경 물질인 (Fe) 셀레늄(Se) 대체소재로 연구하고 있다. FeSe 크기에 따라 발광색이 변하는  아닌 입사광의 파장에 따라 발광색이 변하는 독특한 광학 특성을 가지고 있어새로운 발광체로서의 잠재력을 보여준다이를 사용해 바이오 이미징과 디스플레이에 사용될  있다는 실증 연구를 마쳤고이번에는 생산방법을 개선하여 산업화에 진일보 하게 되었다구체적으로, FeSe 양자점의 합성 방법을 개선하여 입자의 안정성과 크기를 조절하기 위해 아미노산을 리간드로 활용하는 5L 규모의 친환경적 대량생산 방법을 개발하였다

이번 연구결과는 화학공학  나노기술 분야 국제 저명 학술지 ‘Chemical Engineering Journal (IF: 16.744)’ 10 게재될 예정이다 (논문 제목: Optimizing scalable synthesis of high-quality FeSe quantum dot in organic and aqueous states, https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.145034). 또한, 1저자인 강효진 박사과정학생은 ‘이공계 박사과정생 연구장려지원사업 선정되어 한국연구재단의 안정적인 지원을 받으면서 관련 연구를 진행하고 있다.


(왼쪽부터) 이재범 교수, 곽주용 학생./=사진=충남대 제공

이재범 교수

강효진

박사과정생

대량생산 과정 및 MEDE효과, 

대량생산 시뮬레이션