본문 바로가기 주메뉴 바로가기
22대 대한민국 국회 국회정보길라잡이 국회의원검색
회원가입 로그인
HOME

정보검색

소장정보 검색

국회도서관 홈으로 정보검색 소장정보 검색

결과 내 검색

동의어 포함

고급검색

인명/단체명

저자정보 상세정보
인명/단체명을 입력하세요.

키워드

  • 대표어

  • 외국어

-

목차보기

표제지

요약

목차

기호설명 8

I. 서론 9

1. 연구의 배경 및 목적 9

II. 실험 방법 11

1. 시약 및 기구 11

2. 센서 AK1의 합성 방법 11

3. 양자 수율 11

4. 계산 화학 12

III. 실험 결과 및 고찰 13

1. 형광에 의한 In3+ 검출 및 메커니즘[이미지참조] 13

2. 형광에 의한 Zn2+ 검출 및 메커니즘[이미지참조] 23

3. 색변화에 의한 ClO- 검출 및 메커니즘[이미지참조] 29

4. 계산 화학 35

IV. 결론 42

참고문헌 43

Abstract 48

표목차

Table 3.1.1. 현재까지 보고된 인듐 화학 센서. 18

Table 3.1.2. AK1에 의한 식수에서의 In3+ 검출 및 정량[이미지참조] 21

Table 3.2.1. AK1에 의한 식수에서의 Zn2+ 검출 및 정량[이미지참조] 27

Table 3.4.1. AK1의 주 전자 에너지 전이와 분자 궤도 기여 (H＝HOMO, L＝LUMO). 38

Table 3.4.2. In3+-2·AK1의 주 전자 에너지 전이와 분자 궤도 기여.[이미지참조] 39

Table 3.4.3. AK1-Zn2+의 주 전자 에너지 전이와 분자 궤도 기여.[이미지참조] 40

Table 3.4.4. DCA의 주 전자 에너지 전이와 분자 궤도 기여. 41

그림목차

Fig. 2.2.1. 센서 AK1의 합성. 11

Fig. 3.1.1. AK1에 다양한 금속 이온 1 당량을 추가했을 때 형광 분광 변화. 13

Fig. 3.1.2. AK1에 In3+을 다양한 농도로 추가하였을 때 형광 분광 변화.[이미지참조] 14

Fig. 3.1.3. AK1에 In3+을 다양한 농도로 추가하였을 때 UV-Vis 분광 변화.[이미지참조] 15

Fig. 3.1.4. AK1과 In3+의 Job plot. 450 nm에서의 흡광도가 [AK1]/([AK1]+[In3+])의...[이미지참조] 15

Fig. 3.1.5. AK1 (100μM)에 In3+ (50μM)를 추가하였을 때의 Positive-ion...[이미지참조] 16

Fig. 3.1.6. In3+-2·AK1의 예상 구조.[이미지참조] 16

Fig. 3.1.7. AK1에 의한 In3+ 검출 한계 (3σ/slope 이용).[이미지참조] 17

Fig. 3.1.8. In3+ 에 대한 AK1의 Li 방정식.[이미지참조] 18

Fig. 3.1.9. 다양한 pH에 따른 525 nm에서의 AK1와 In3+-2·AK1의 형광 강도.[이미지참조] 21

Fig. 3.1.10. In(NO₃)₃에 대한 AK1의 ¹H NMR titration. 22

Fig. 3.1.11. 다양한 금속 이온의 존재 하에서 In3+에 대한 AK1의 경쟁 실험.[이미지참조] 23

Fig. 3.2.1. AK1에 Zn2+을 다양한 농도로 추가하였을 때 형광 분광 변화.[이미지참조] 24

Fig. 3.2.2. AK1에 Zn2+을 다양한 농도로 추가하였을 때 UV-Vis 분광 변화.[이미지참조] 24

Fig. 3.2.3. AK1과 Zn2+의 Job plot. 440 nm에서의 흡광도가...[이미지참조] 25

Fig. 3.2.4. AK1 (100μM)에 Zn2+ (100μM)를 추가하였을 때의 ESI mass 스펙트럼...[이미지참조] 25

Fig. 3.2.5. AK1-Zn2+의 예상 구조.[이미지참조] 26

Fig. 3.2.6. Zn2+에 대한 AK1의 Benesi-Hildebrand 방정식.[이미지참조] 26

Fig. 3.2.7. AK1에 의한 Zn2+ 검출 한계 (3σ/slope 이용).[이미지참조] 27

Fig. 3.2.8. 다양한 pH에 따른 528 nm에서의 AK1와 AK1-Zn2+의 형광 강도.[이미지참조] 28

Fig. 3.2.9. 다양한 금속 이온의 존재 하에서 Zn2+에 대한 AK1의 경쟁 실험.[이미지참조] 28

Fig. 3.3.1. (a) AK1에 다양한 음이온과 ROS를 20 당량을 추가했을 때 UV-Vis... 30

Fig. 3.3.2. AK1에 ClO-을 다양한 농도로 추가하였을 때 UV-Vis 분광 변화.[이미지참조] 31

Fig. 3.3.3. AK1에 의한 ClO- 검출 한계 (3σ/slope 이용).[이미지참조] 31

Fig. 3.3.4. 다양한 pH에 따른 430 nm에서의 AK1와 AK1+ClO-의 흡광도.[이미지참조] 32

Fig. 3.3.5. 다양한 음이온 및 ROS의 존재 하에서 ClO-에 대한 AK1의 경쟁 실험[이미지참조] 33

Fig. 3.3.6. NaClO에 대한 AK1의 ¹H NMR titration. 34

Fig. 3.3.7. AK1 (100μM)에 NaClO (100μM)를 추가하였을 때의 ESI mass... 35

Fig. 3.3.8. AK1와 ClO-의 예상 반응[이미지참조] 35

Fig. 3.4.1. (a) AK1 (b) In3+-2·AK1 (c) AK1-Zn2+(d) DCA의 최적화 구조.[이미지참조] 37

Fig. 3.4.2. AK1의 이론상의 들뜸 에너지와 실제 UV-Vis 스펙트럼. 38

Fig. 3.4.3. In3+-2·AK1의 이론상의 들뜸 에너지와 실제 UV-Vis 스펙트럼.[이미지참조] 39

Fig. 3.4.4. AK1와 In3+-2·AK1의 주요 분자 궤도 전이와 들뜸 에너지[이미지참조] 39

Fig. 3.4.5. AK1-Zn2+ 이론상의 들뜸 에너지와 실제 UV-Vis 스펙트럼[이미지참조] 40

Fig. 3.4.6. AK1와 AK1-Zn2+의 주요 분자 궤도 전이와 들뜸 에너지.[이미지참조] 40

Fig. 3.4.7. DCA의 이론상의 들뜸 에너지와 실제 UV-Vis 스펙트럼. 41

Fig. 3.4.8. AK1와 DCA의 주요 분자 궤도 전이와 들뜸 에너지. 41

초록보기

다양한 금속 이온과 음이온은 화학과 공업 분야, 그리고 우리의 체내에서 필수적인 역할을 하고 있다. 인듐, 아연, 차아염소산염 이온은 이러한 이온들 중 대표적이며 이들의 검출과 정량을 위한 셀 수 없이 많은 방법들이 개발되었다. 이들을 검출하기 위한 많은 방법들이 존재하지만 어떤 방법들은 높은 비용, 낮은 민감도, 복잡한 이용방법 등 효율적으로 이용하기에는 어려운 단점을 가지고 있다. 다양한 방법 중 하나인 화학 센서는 낮은 비용과 쉬운 이용방법과 같은 장점들을 가지고 있다. 현재까지 여러 가지 구조가 화학 센서를 개발하는데 이용되었는데 이민 결합과 -OH 그룹은 금속 이온에 배위결합을 잘하며, 퀴놀린 구조는 잘 알려진 형광체이고 전이 금속에 수용체로서 이용되기도 한다. 본 연구는 위의 내용을 고려하여 세 가지 다른 이온을 단일 분자 화학 센서로서 검출하고자 하였다.

다중 검출을 위해 개발된 센서 AK1 ((E)-5-(diethylamino)-2-((2-(quinolin-2-yl) hydrazono)methyl)phenol)는 hydrazono-quinoline 구조를 기반으로 디자인되었다. 센서 AK1은 인듐과 아연을 형광 증가로, 차아염소산염을 색 변화를 통해 수용액에서 선택적으로 검출할 수 있었다. 센서 AK1을 이용한 인듐, 아연, 차아염소산염의 검출 한계는 각각 0.05, 0.08, 3.10 μM 으로 WHO가 제시한 식수 내 아연 기준 (76.5μM)보다 매우 낮은 농도로 검출이 가능하였다. 또한, 실제로 이용되는 물에서도 인듐과 아연의 검출과 정량을 할 수 있었다. 센서 AK1이 인듐, 아연, 차아염소산염을 검출하는 메커니즘은 ESI-MS data, Job plots, UV-Vis 적정, 1H NMR titration, 계산화학을 통해 분석되었다.

분석된 결과를 토대로 예상한 인듐, 아연, 차아염소산염 이온에 대한 검출 메커니즘은 인듐과 아연의 경우 각각 2:1, 1:1로 결합하여 착물 In3+-2·AK1과 AK1-Zn2+를 형성하였고 CHEF 효과에 의해 형광을 방출하는 것으로 생각되었다. 차아염소산염의 경우 노란색에서 무색으로의 색변화를 통해 검출이 가능한데 가장 합리적인 메커니즘은 차아염소산염이 센서 AK1의 이민결합을 산화 분해하여 색 변화를 일으키는 것이다.

추천서가 (다양한 추천 자료를 만나보세요)

권호기사보기

권호기사 목록 테이블로 기사명, 저자명, 페이지, 원문, 기사목차 순으로 되어있습니다.
기사명 저자명 페이지 원문 기사목차

권호

기사명 원문보기 기사목차
닫기