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Applied Chemistry for Engineering, Vol.22, No.3, 328-331, June, 2011
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마이크로에멀전을 이용한 실리카에 담지된 ZnSe 양자점 제조
Encapsulation of ZnSe Quantum Dots within Silica by Water-in-oil Microemulsions
이아름, 김지현, 유인상, 박상준†
  • 경원대학교 화공생명공학과
Areum Lee, Ji Hyeon Kim, In Sang Yoo, and Sang Joon Park†
  • Department of Chemical & Biological Engineering, Kyungwon University, Seongnam 461-701, Korea
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초록
ZnSe 양자점을 AOT 마이크로에멀전을 이용해서 제조하였으며, tetraethyl orthosilicate (TEOS)를 직접 주입하는 방법으로 실리카에 담지된 ZnSe 양자점 소재를 얻었다. 양자점이 실리카에 담지되었을 때, 상대적으로 고른 구 형태의 ZnSe 양자점을 얻을 수 있었고 그 크기는 약 7 nm이었다. 아울러 마이크로에멀전상의 ZnSe 양자점이 실리카에 담지되면 photoluminescence 효율은 8%에서 1.1%로 감소하였다. 그러나 금표면에 실리카에 담지된 ZnSe 고체 박막을 형성시켰을 때, 양자점의 광학안정성은 크게 증가함을 알 수 있었다. 특히 ZnSe 양자점은 카드뮴이 없어 독성이 작으며 기존의 ZnSe 제조 시 Se 전구체로 사용하는 맹독성의 H2Se 가스나 높은 반응 온도를 필요로 하지 않는다. 따라서 바이오센서용 등으로 사용이 가능한 실리카에 담지된 ZnSe 양자점을 안전하고 경제적인 방법으로 생산할 수 있는 방법을 제시할 수 있었다.
ZnSe quantum dots (QDs) were prepared by employing water-containing Dioctyl sodium sulfosuccinate (AOT) reversed micelles (microemulsions) and the silica-encapsulated ZnSe QDs were obtained by a direct injection of tetraethyl orthosilicate (TEOS) into the microemulsion system. When the QDs were coated by silica, well-defined spherical shapes were formed and the average size of the QDs was near 7 nm. In addition, the photoluminescence (PL) efficiency of the QDs was reduced from 8.0 to 1.1% as they were encapsulated by silica. However, the solid layers of the silica-encapsulated ZnSe QDs on gold surfaces showed the excellent photostability. In particular, they are cadmium free and thus, less toxic. Moreover, the present method does not require a hot reaction temperature or extremely toxic H2Se gas as a Se precursor. Accordingly, the method can be a safer and more economical process for producing silica-encapsulated ZnSe QDs, which may be a potential media for biosensors.
Keywords:ZnSe;quantum dot;microemulsion;silica encapsulation;photostability
  1. Andrade JJ, Brasil AG Jr., Farias PMA, Fontes A, Santos BS, Microelectron. J., 40, 641 (2009)
  2. Gaponik N, Poznyak SK, Osipovich NP, Shavel A, Eychmuller A, Microchim. Acta., 160, 327 (2008)
  3. Jun YW, Koo JE, Cheon J, Chem. Commun., 1243 (2000)
  4. Hines MA, Guyot-Sionnest P, J. Phys. Chem. B, 102(19), 3655 (1998)
  5. Reiss P, Quemard G, Carayon S, Bleuse J, Chandezon F, Pron A, Mater. Chem. Phys., 84(1), 10 (2004)
  6. Chen HS, Lo B, Hwang JY, Chang GY, Chen CM, Tasi SJ, Wang SJJ, J. Phys. Chem. B, 108(44), 17119 (2004)
  7. Chestnoy N, Hull R, Brus LE, J. Chem. Phys., 85, 2237 (1986)
  8. Shavel A, Gaponik N, Eychmuller A, J. Phys. Chem. B, 108(19), 5905 (2004)
  9. Kim HS, Kim JS, Park SJ, Jpn. J. Appl. Phys., 49, 06GJ08 (2010)
  10. Cavaliere-Jaricot S, Darbandi1 M, Kucur E, Nann T, Microchim Acta., 160, 375 (2008)
  11. Lizmarzan LM, Giersig M, Mulvaney P, Langmuir, 12(18), 4329 (1996)
  12. Schierhorn M, Liz-Marza’n LM, Nano Lett., 2, 13 (2002)
  13. Correa-Duarte MA, Giersig M, Liz-Marza’n LM, Chem. Phys. Lett., 286, 497 (1998)
  14. Li CL, Murase N, Langmuir, 20(1), 1 (2004)
  15. Kubin RF, Fletcher AN, J. Luminescence., 27, 455 (1983)
  16. Selvan ST, Li CL, Ando M, Murase N, Chem. Lett., 33(4), 434 (2004)
  17. Zhang B, Gong X, Hao L, Cheng J, Han Y, Chang J, Nanotechnology., 19, 465604 (2008)
  18. Shumei G, Ying L, Jian L, Xiaowu N, Acta Photonica Sinica., 32, 261 (2003)