Shape-controlled synthesis of noble-matal nanocrystals and hybrid nanostructures and their electrocatalytic and optical properties

Abstract

나노결정은 센싱, 촉매, 에너지 저장, 및 태양에너지 변환과 같은다양한 분야에서 많은 관심을 받아오고 있다. 이는 그들의 차별되고 독특한 물리적, 화학적 특성 때문이다. 이러한 나노결정들은 정교한 모양, 크기, 성분 및 표면 구조 조절을 통해서 제어될 수 있다. 이 때문에 지난 10년 동안 여러 분야에서 최적의 나노결정을 합성하기 위해서 많은 노력을 해왔다. 실제로 이렇게 개발된 나노결정은 기준의 나노결정보다 뛰어난 성능을 나타내고 있다. 따라서 이번 학위의 주요 목표는 모양과 성분이 제어된 나노결정의 합성과 그의 다양한 활성을 연구하는 것이다. 2장에서는 octapodal 모양의 Au-Pd 합금 이종 나노결정이 물에서 합성되었다. 이 모양의 나노결정은 Br- 이온에 의한 선택적 에칭을 통해서 만들어 졌다. Octapodal 나노결정은 높은 에탄올 산화 반응 활성을 나타내었다. 4장에서는 속이 빈 구조의 Pd-Pt 나노결정을 Pd 정팔면체와 정육면체 나노결정을 씨드로 이용하고galvanic replacement의 정도를 조절하면서 합성에 성공하였다. 이 때 galvanic replacement의 정도에 따라서 구별되는 속이 빈 Pd-Pt 나노결정이 합성되었고, 이중에 Pd 정팔면체를 이용하여 합성한 Pd-Pt 나노케이지가 가장 뛰어난 산소환원반응 활성을 나타내었다. 5장에서는 표면이 {321} 고지수 표면구조를 가지는 hexoctahedral Au나노결정이 환원제와 온도를 조절함에 따른 kinetics에 의해 합성됨을 확인하였다. 제조된 hexoctahedral Au나노결정는 독특한 구조로 인해 높은 surface-enhanced Raman scattering 활성을 나타내었다.