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작품번호

1201

제59회 국과학 람회

Au SiO2기 의 SilaneSAM 형성도 비교

출품분야 화학 출품부문 학생부

2013.07.09

구 분 성 명

출품학생북과학고등학교

홍정우 이운형 홍정우

지도교사 박진홍

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<제목 차례>

1.연구의 필요성 목 ·············································································2

가.연구의 필요성 ·······························································································································2

나.연구 목 ·········································································································································2

2.이론 배경 ··································································································2

가.자기조립 단분자막(SAM)············································································································1

나. 각 측정(ContactAngle)·······································································································2

다.아조 화합물 (Azocompound)··································································································2

라.내산성 (AcidResistance)············································································································3

3.연구 내용 과정 ·····················································································3

가.선행 논문 조사·······························································································································3

나.실험 재료·········································································································································4

다.연구 차·········································································································································9

4.실험 결과 ····································································································14

5.Au기 을 이용한 실험 구상 ·······························································18

6.추가 실험 결과 ·························································································19

7.결론 응용방안 ·····················································································23

8.참고 문헌 ····································································································24

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1.연구의 필요성 목

가.연구의 필요성

SAM은 고체표면의 화학 성질 조 ,생체연 분자결합분석 등 산업 으로 매우

유용한 가치가 있다. 한 표면개질,마찰학,화학센서, 속 산화방지 막 등으로 이

용되고 있다.하지만 재 SAM은 속표면에서만 사용되어지고 있으며 충분히 더

응용할 수 있음에도 이를 발견하지 못하고 있다.SAM의 새로운 가치를 발견하고

이를 이용한 더 새롭고 많은 응용방안을 모색할 필요가 있다.

나.연구 목

사 에 많이 연구되어있는 속표면개질의 원리를 이용,특정한 자기조립단분자막

이 유리 뿐만이 아니라 표면에서도 잘 형성되었는지 각을 측정함으로써 알

아보고,SEM을 이용하여 시료표면을 찰하여 개질된 유리 표면의 분자 구조와 변

화양상을 측하고,SAM의 새로운 가치를 발견하여 더 많은 곳에 응용할 수 있는

방안을 찾기 해서이다.

2.이론 배경

가.자기조립 단분자막(SAM)

SAM은 지 도 활발하게 연구되고 있는 Langmuir-Blodgett(LB)막과 함께 표

인 유기 분자 박막이다.LB막과 SAM의 뚜렷한 차이를 보이는 부분은 막을 형성

하는 과정으로 LB막의 경우 막을 만들기 해서는 Langmuirtrough라는 기구를

이용하여 수평 방향으로 일정한 표면 압력을 가하여 분자들을 주로 물의 표면에 이

차원으로 정렬시키고 여기에 기질을 수직으로 용액에 담갔다 뺏다 하여 분자들이

기질의 표면에 막의 형태로 올라붙게 하여야 한다.그리고 분자막과 기질 사이에는

이온 결함만이 존재하므로 튼튼한 분자 막이 형성되기 어렵다.

이에 반하여 SAM은 아무런 기구를 필요로 하지 않으며 기질의 표면과 막을 이루

게 되는 분자들 사이에 직 인 화합결합이 있는 경우가 많아서 매우 튼튼한 분자

막을 만들 수 있다.그리고 기질의 모양이나 크기에 향을 받지 않아 복잡한 모양

의 기질 에서도 제조가 가능하며 면 화에도 용이하다.따라서 SAM은 LB보다

한 단계 발 한 유기 분자 박막이라고 할 수 있다.

자기조립 단분자막은 chemicalvapordeposition(CVD)등으로 만들 수 있는 박

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그림 1SilaneSAM의 구조

그림 2알칸싸이올 SAM의 구조

막과 비교해 볼 때 방향성과 규칙성이 있고 다양한 길이의 알킬 사슬과 사슬 말단

기를 도입할 수 있으므로 표면을 개질하는 매우 유용한 방법 하나이다.이들의

조 성과 구조 안정성을 이용하여 부식 방지막이나 마모 보호막 등을 제조하고,

자기조립 분자막이 생체 조직과 비슷한 형태를 하고 있는 을 이용,생화학 센

서로서도 응용 된다. 이들이 가지는 높은 질서도는 기 학 소자(electrooptics

device)의 구성 요소로도 매우 이상 이다.그리고 자기조립 단분자막을 나노 패터

닝에 이용한 최근의 많은 들은 자기조립 분자막이 표면 개질 다양한 표면의

응용에 얼마나 요한 역할을 할 수 있는가를 보여 다.

SAM은 표면과 결합할 수 있는 Reactiongroup( 는 headgroup)과 주로 alkyl사

슬로 구성된 backbone으로 구성되며 마지막 Endgroup은 기능성을 부여할 수 있는

funtional기로 구성된다.

기 표면의 반응성에 향을 주는 reactiongroup의 선택은 기 의 종류에 따라

선택이 가능하며 주로 규소 유리의 표면처리에는 실란 SAM이 사용되며, 속의

표면 처리에는 티올(thiol,-SH)계통의 SAM들이 사용되어진다.

간의 알킬체인은 주로 하이드로 카본 체인이나 로로 카본 체인들이 사용된다.

이들의 기리에 따라 자기조립구조의 형성에 차이를 보인다.

마지막으로 functionalgroup은 여러 작용기를 붙여서 여러 표면 개질에 활용할 수

있다.이러한 특성은 SAM의 매우 큰 장 이라고 할 수 있다.

실란 SAM이나 알칸싸이올 SAM은 다양한 구조들이 존재하지만 표 인 구조는

아래 그림과 같다.

이러한 SAM은 각을 통해서 확인할 수 있다. 각은 기상/액상 선과 액상

/고상선이 이루는 각을 의미하며 물을 이용했을 때 각이 클수록 소수성에 가

깝고 작을수록 친수성에 가까운 특성을 이용하여 략 으로 SAM 표면을 확인할

수 있다.

나. 각 측정(ContactAngle)

각(ContactAngle)이란 액체가 고체 표면 에서 열역학 으로 평형을 이룰

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그림 3아조 화합물의 구조

때 가지는 각을 말한다. 한 베이스라인(baseline)과 선(tangent)사이의 각을

나타낸다. 각()은 고체표면의 습윤성(wettabillity)을 나타내는 척도로써,낮은

각은 친수성(hydrophilic)을,높은 각은 낮은 소수성(hydrophobic)을 의미한다.

액체-기체,고체-액체 상호간 크기와 방향을 가지는 벡터로 계면에 지를 나타내게

되며,이러한 계를 성립하게 하는 방정식이 Young의 방정식이다.

Young의 방정식은 액체에 의한 고체의 습윤성을 나타내는 지표를 통해 평형상태

에서의 계식이다.

cos

=surfacefreeenergyofsolid

=interfacialtensionbetweenliquidandsolid

=surfacetensionofliquid

실제 표면에서는 표면 거칠기(surfaceroughness),swelling 상,고체 표면이 화

학 으로 균질하지 않기 때문에 하나 이상의 각을 나타내게 된다. 같은 물방

울을 가지고도 측정 각도나 측정 방법에 따라서 약간의 오차가 생긴다.(+2도~-2도)

다.아조 화합물 (Azocompound)

아조 화합물(azocompound)이란 기능성 그룹

R-N=N-R'을 지닌 화합물을 일컫는다.여기서 R

과 R'은 각각 아릴 는 알킬을 말하며,N=N그

룹을 아조 그룹이라고 한다.아조 화합물의 가장

요한 특징은 가역 인 이성질화 상을 보인

다는 것이다.일반 으로 안정한 트랜스 형태로

존재하지만 자외선을 어주면 에 지를 받아 시

스 형태로 꺾이게 된다.

그림 4아조 화합물의 가역 인 이성질화

양쪽 치환기가 같은 칭인 화합물은 탄화수소명 앞에 아조를 붙여서 아조벤젠

는 아조메테인 등으로 하고,양쪽 치환기가 다른 경우에는 벤젠아조메테인과 같

이 두 탄화수소명 사이에 아조를 넣어 명명한다.

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그림 5둥근바닥 라스

크

라.내산성 (AcidResistance)

내산성은 일반 으로 산(Acid)에 한 내식성을 말한다.식(Corrosion)은 속이

외부 요인으로 인해 소모되어가는 것을 일컫는 말이며 내식성은 이 식이 진행되는

것을 막는 성질을 말한다.때문에 내산성을 지닌 물질은 산성을 띠는 물질에 해

부식이 진행되는 것을 어느 정도 막을 수 있다.

내산성을 지닌 물질들은 그것이 지닌 특성 때문에 여러 가지 분야에 응용되곤 한

다.

3.연구 내용 과정

가.선행 논문 조사

1)자기조립 단분자막의 정의와 응용분야에 한 논문 조사

2)아조화합물의 이성질화에 한 논문 조사

3)자기조립 단분자막 형성 방법에 한 논문 조사

4)자기조립 가능한 분자 합성에 한 논문 조사

나.실험 재료

1)기기 기구

가)SAMSHINGLASS社 둥근 바닥 라스크(roundbottom flask)

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그림 6교반기(IKA社 C-MAGHS7)

그림 7냉각기

나)교반기(magneticstirrer)(IKA社 C-MAGHS7)

다)환류 냉각기 (PYREXGLASS)

라) 각 측정기 (Attention)

그림 8 각 측정기 (Attention)

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마) 자 울 (OHAUS)

그림 9 자 울(OHAUS)

바)실험실 후드 (JISICO)

그림 10실험실 후드(JISICO)

사)마이크로 피펫

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그림 11마이크로 피펫

아)UV발생장치

그림 12UV발생장치

자)커버 라스 (SGM)

카)오 (JSR)

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그림 13오 (JSR)

2)실험에 사용된 시약

가) 4-페닐아조페놀 (4-phenylazophenol)(Sigma-aldrichKorea)

그림 144-phenylazophenol

나) 6-클로로-1-헥산올 (6-chloro-1-hexanol)

OH

Cl

6-chloro-1-hexanol

그림 156-chloro-1-hexanol

다) 탄산칼륨(potassium carbonate,)

라) N,N-다이메틸포름알데히드(N,N-dimethylformamide (DMF))

(SAMCHUN)

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O

O

OHOH

OH2N

그림 17FA

마) 과망간산칼륨 ()

바) 과아이오드산 소듐 ()

사) 황산수소소듐 ()

아) 도데실트리클로로실 인 (Trichlorododecylsilane)(DDS)

자) N-N 다이사이클로헥실카보다이아마이드 (N-N Dicyclohexyl

carbodiimide)(DCC)

그림 16DCC

차) 루오르신아민 (Fluoresceinamineisomer1)(FA)

카) 황산 95% ()(SAMCHUN)

타) 루오르화수소(HF)(J.T.BAKER)

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) 과산화수소()(DUKSAM)

하) 디메틸에테르(dimethylehther,)(SAMCHUN)

다.연구 차

1).가설의 설정

◦유리 기 에서 합성물의 단분자막이 형성되었다면 벤젠기가 유리 표면으로 노

출되어있기 때문에 기 표면이 소수성을 띄고 있을 것이다.

◦유리 기 을 SPM용액에 침지시켰을 경우 SPM용액의 강한 산화력으로 인해

표면의 유기물과 유리까지 산화시켜 표면에 히드록시기(-OH기)를 형성시킬 것이다.

◦기 에 합성물의 SAM이 형성되었다면 자외선을 었을 때 아조 그룹의

이성질화가 일어나 질소가 노출된다.따라서 해당 자리에 다시 각을 측정해보

면 친수성을 나타낼 것이다. 한 친수성이 된 기 을 열처리했을 경우에는 다시

소수성으로 돌아올 것이다.

◦OH기가 유도된 기 에 DCC용액처리 후 FA용액을 첨가하여 반응시킨 결과

SPM처리 유리 기 보다 각이 증가한 것을 볼 수 있었다.이는 DCC를 통해 이

박막으로 형성된 FASAM이 소수성을 가짐을 알 수 있다.

2)히드록시기(-OH)가 붙은 아조화합물의 합성

가)250㎖ 둥근바닥 라스크와 교반기와 환류 냉각기를 설치한다.

나)설치한 기구에 4-페닐아조페놀 6.1131g(30.84mmol)과 6-클로로

-1-헥산올 4.635g(33.93mmol)을 첨가하고, 매로 N,N-다이메틸포름알데히

드(DMF)100ml와 탄산칼륨 1.172g(8.48mmol)을 첨가한다.

다)반응물을 첨가한 둥근 바닥 라스크를 90℃에서 24시간동안 마그

네틱 바를 이용해 젓는다.

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그림 18물질 합성

3)SAM 형성

가)커버 라스를 0.1M 루오르화수소산에 2분 동안

담가 유리표면의 자연산화물을 제거한다.

그림 19유리 기 에 HF처리

나)황산과 과산화수소수를 85:15비율로 혼합시켜 SPM 용액을 제조

하고,기 을 SPM 용액에서 30분 동안 80℃에서 처리한다.

그림 20유리 기 에 SPM 처리

다)합성한 아조 화합물에 기 을 30분 동안 침지시켜 SAM을 형성

한다.

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그림 21유리 기 에 SPM 처리

4)SAM 표면의 이성질화 상 확인

가)후드 내부에 자외선 발생 장치를 설치한다.후드는 자외선에 의해

생성된 오존을 제거하기 때문에 사용하 다.

그림 22유리 기 에 자외선 처리

나)자외선을 조사한 후 각 측정을 통해 확인한다.

5)열처리 후 각 측정

가)오 을 60℃로 유지시킨 상태에서 30분 후 꺼내어 각을 측정

한다.

6)DDS박막 형성

SPM 용액으로 처리를 마친 기 을 표면 2mm 에 실을 고정시킨 후

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그림 23DDS를 실을

이용해 기 에 신

다.

그림 25 처리를 마친 DDS,

DCC-FA 박막에 산화제를 침

지시킨다.

그림 24DCC 처리를 마친 기

에 FA를 침지시킨다.

Trichlorododecylsilane

(DDS)(CH3(CH2)11SiCl3,95%,Alrdrich)0.5㎕를 균일하게

신다.

7)DCC-FA이 박막 형성

Dicyclohexylcarbodiimide(DCC)(C6H11N=C=NC6H11,

95.04mg)을 Dimethylformamide(DMF)(99%,Junsei)4mL

에 녹인 후,SPM용액으로 처리한 유리조각을 이 용액에 담

근 채로 2시간 동안 상온에 방치한다.Fluoresceinamine

isomerI(FA,C20H13NO5,Aldrich)79.99mg을 DMF4mL

에 녹인 용액을 기 이 담긴 용액에 첨가한 후,빛

을 차단한 상태로 상온에서 12시간 동안 반응을

진행시킨다.

8)산화제 침지

5 mM의 Potassium permanganate (KMnO4,

99.9%,Aldrich),Sodium periodate(NaIO4,99%,

Aldrich),18mM의 Potassium carbonate(K2CO3,

99.9%,Aldrich)용액을 만들고 각각의 용액으로부

터 5mL를 취하여 15mL의 증류수와 함께 희석한

다.만들어진 용액을 Petridish에 10mL취한 후 DDS와 DCC-FA 박막을 형성시

킨 기 을 30분간 비된 용액에 담가 놓는다.

9) 각 측정

각 단계의 기 에 해 차례로 각을 측정해 각의 변화를 알아본다.

10)실험 과정 요약

가)합성

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OH

Cl

6-chloro-1-hexanol

+N

N

OH

4-phenylazophenol

H

N

N

O

OH

그림 26합성 과정

나)단분자막 형성

다) 이성질화돤 단분자막

그림 28 이성질화

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4.실험 결과

가.아무것도 처리하지 않는 커버 라스의 각

그림 2954.47/56.40 그림 3053.37/52.97 그림 3153.14/54.54

나.SPM 처리한 커버 라스의 각

그림 2816.41°/16.70° 그림 2918.03°/16.57° 그림 3014.44°/12.49°

커버 라스에 SPM을 처리한 결과, 각이 18도 이하로 낮아졌음을 알 수 있다.

다.SAM 처리 직후 잔여물을 세척하지 않은 경우

그림 3143.80°/36.5° 그림 3233.87°/35.19°

합성물에 침지시킨 이후 기 을 아무런 처리 없이 바로 건조시켰을 때,약 40°정

도의 각을 얻을 수 있었는데,이는 상과 달랐다.이는 표면 처리에 문제가 있

다는 것을 의미한다.따라서 기 표면에 묻은 잔여물 제거를 해 시약 처리가 필

요하다.

라.SAM 처리 이후 잔여물을 아세톤으로 세척한 경우

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그림 3750.91/52.55 그림 3853.13/50.58 그림 3960.25/56.70

합성물에 침지시킨 이후 기 을 아세톤으로 세척하 더니,세척하지 않았을 때에

비해 조 오른 50~60°도 정도의 각을 얻을 수 있었다.

마.자외선 처리 이후 기 의 각

가)UVlamp

실험에 사용하기 한 램 는 UV-C까지 방출할 수 있는 능력이 있어야 하므로

비교 넓은 역의 장을 낼 수 있는 램 를 사용하 다.연구에 사용한 램 는

Hanovia사(미국)의 679A-0360모델(mercury-vapor램 )로, 장과 방출 에 지를

아래에 나타내었다.

.

그림 36연구에 사용한 UVlamp의 장 규격

WATTS AMPS FARUVMIDDLE

UVNEARUVVISIBLE

INFRA-

RED

TATAL

RADIATED

ENERGY

450 125-140 27.0 28.7 28.0 75.7 16.4 175.8

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나)1차 자외선 조사 (30분)

그림 4148.01/46.61 그림 4247.17/47.95 그림 4357.71/55.60

30분 가량 자외선을 조사하고 나니,SAM을 입힌 뒤보다 약 5°정도 각이 감

소함을 확인할 수 있었다.

다)2차 자외선 조사 (60분)

그림 4444.05/39.67 그림 4538.82/38.98 그림 4659.53/54.42

1시간 동안 자외선을 조사한 결과 처음과 비교해 각이 5~10°가량 낮아짐을 확

인할 수 있었다.

0

10

20

30

40

50

60

아세톤 30분 1시간

평균 접촉각

라)자외선 처리 후 20시간 동안 자연 상태에 노출

그림 4835.36/33.45 그림 4937.81/36.54 그림 5045.83/45.72

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자외선을 처리한 이후 자연 상태에 노출시키면 trans에서 cis형태로 환되었던

아조 화합물이 다시 trans형태로 환되어 각이 높아지리라고 생각했던 우리의

상과 달리 오히려 각이 조 씩 감소했다.

마)2차 자외선 조사 (30분)

그림 5151.08/ 그림 5257.40/57.40 그림 53/46.22

20시간 방치한 이후 다시 자외선을 조사해 주었더니,오히려 각이 증가한 모

습을 보여주었다.

바.열처리 이후 기 의 각

그림 545.59/- 그림 55-/6.51 그림 56-/-

자외선을 조사한 기 에 30분 동안 60℃에서 열처리를 가해주었더니, 각이 심

각하게 감소하여 측정이 불가한 지경에 이르 다.

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0

10

20

30

40

50

60

아세톤30분1시간방치자 선 (60분)열처리

평균 접촉각

데이터를 정리해본 결과,실험이 진행될수록 오차가 커졌고,결국 우리는 실험이

실패했다는 결론을 내리게 되었다.오차의 원인으로는,비결정질인 유리의 표면이

무 거칠어 SAM이 형성되기에는 합하지 않았다고 단된다.

5.Au기 을 이용한 실험 구상

가.Au기 의 SAM 형성도 비교

우리 은 SAM에 한 R&E를 진행하던 도 우연한 기회로 유리 기 뿐만 아

니라 Au기 에 SPM 처리를 가해도 표면에 –OH기가 유도된다는 사실을 발견하

다.우리 은,지 까지 –OH가 아닌 –SH기를 가진 물질로만 Au 기 에

SAM을 입힌다는 사실을 바탕으로,우리가 발견한 사실을 응용해 Au기 에 새로

운 종류의 SAM을 응용해보기로 결정하 다.

6.추가 실험 결과

가.아무것도 처리하지 않은 의 각

그림 5858.54/58.54 그림 5967.65/67.55 그림 6065.71/65.76

-20-

나.SPM 용액을 처리한 의 각

그림 6131.35/35.88 그림 6225.07/22.89 그림 6331.72/31.69

SPM 용액을 처리한 결과 처리하기 의 과 비교해 각이 30°가량 어든

것을 확인할 수 있다.

다.SAM 처리 이후 잔여물을 아세톤으로 세척

그림 6466.40/60.18 그림 6570.20/74.94 그림 6660.43/61.58

지난번 실험에서 SAM 처리 이후 잔여물을 세척하지 않으면 오류가 발생한다는

것을 알게 된 이후,이번 실험에서는 곧바로 아세톤을 이용해 잔여물을 세척한 후

기 을 건조시킨 뒤 각을 측정하 다.그랬더니 각이 확연히 증가하 다는

것을 알 수 있었다.

라.자외선 처리 이후 기 의 각

1)1차 자외선 조사 (30분)

그림 6758.04/58.04 그림 6862.78/62.78 그림 6957.52/56.44

자외선을 30분간 조사시켰더니,자외선을 조사하기 에 비해 각이 증가한 것

-21-

을 알 수 있다.

2)2차 자외선 조사 (60분)

그림 7057.34/57.34 그림 7157.55/57.82 그림 7257.52/55.44

0

10

20

30

40

50

60

70

SAM 30분 60분

평균접촉각

3)처리 후 20시간 동안 자연 상태에 노출

그림 7483.94/83.52 그림 7574.46/74.46 그림 7677.80/79.72

4)2차 자외선 조사 (30분)

그림 7754.46/56.26 그림 7858.73/57.98 그림 7964.91/63.98

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5)2차 자외선 조사 (60분)

그림 8067.02/62.70 그림 8166.30/59.24 그림 8264.69/65.05

마.열처리 후 기 의 각

1)열처리 30분

그림 8372.02/69.47 그림 8476.84/78.94 그림 8579.54/79.54

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

SAM30분60분방치자 선열처리

평균접촉각

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바.DDS,DCC-FA 박막을 입힌 기 의 내산성 조사

DDS와 DCC-FA를 침지시킨 기 에 NaIO4,KMnO4,K2CO3를 혼합한 산화제를

넣어주고 차례 로 24h,6h,6h,6h침지시킨 결과 와 같은 결과를 얻을 수 있었

다.

7.결론 응용방안

가.결론

1)기 을 SPM용액으로 처리하면 강한 산화력에 의해 표면에 히

드록시기가 발 된다는 것을 확인할 수 있다.

2)기 에 합성물의 단분자막을 형성시킨 후,기 자체에 향을

주지 않으면서 잔여물을 제거할 수 있는 아세톤으로 표면에 묻은 잔여

물을 세척했다.세척한 기 의 각이 상한 각과 비슷한 결과

를 볼 수 있었다.

3)소수성을 띠고 있는 표면에 1시간 동안 자외선을 조사할 때 친

수성을 띠게 된다는 것을 확인했다.

4)자외선을 조사한 뒤 빛이 없는 자연 상태에서 20시간정도 놓아

두었을 때 분자 스스로가 안정해지기 해 cis상태에서 trans상태로 바

어 표면이 다시 소수성을 띤다는 것을 확인할 수 있다.

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5)자연 상태에 놓았을 경우 분자간의 힘에 의해 자기 조립이 이

루어져 보다 높게 조 해진 것을 확인하 다.

6)자외선으로 조사된 기 을 30분 동안 열처리했을 경우 각

이 10-20°정도로 높아진 것을 확인했다.이를 통해 열에 지가 기

표면의 단분자막을 이루고 있는 아조 화합물이 cis형태에서 trans형태

로의 변형을 일으키도록 향을 다는 것을 알 수 있다.

7)DDS,DCC-FA 기 에 산화제를 침지시킨 결과 각이 거의

변하지 않는 것을 알 수 있었다.이를 통해 SAM이 내산성을 강하게

가지는 박막인 것을 알 수 있었다.

본 탐구 은 실험을 통해 다음 두 가지를 알 수 있었다.첫째,유리 표면에 자기

조립 단분자막을 형성시킬 수 있었다.두 번째는 가역 인 표면의 개질변화가 가능

하 다.빛과 열에 해 이성질화를 일으키는 아조기 화합물인 페닐아조페놀과

말단기에 히드록시기가 붙은 알킬사슬을 연결시킨다.이 합성 분자는 유리 표면에

서 튼튼한 공유 결합을 형성하면서 표면에 아조기 화합물이 드러나게 된다.이 상

태에서 자외선을 조사하게 되면 분자가 이성질화를 일으키게 된다.이는 페닐기

에 둘러싸여 있던 질소가 노출되어 표면이 소수성에서 친수성으로 변하게 된다.변

화된 부분은 열처리를 통해 다시 소수성으로 돌아올 수 있다.최종 으로,아조기

화합물로 단분자막을 형성한 유리 표면은 표면을 한 가지 형질로 한정시키지 않아

친수성과 소수성을 자유롭게 변화시켜 필요한 상황에 맞게 기 을 변화시킬 수 있

었다.

한 DDS와 DCC-FA를 이용한 내산성 실험 결과 SAM이 내산성이 강한 박막임

을 알 수 있었다.이를 바탕으로 내산성이 필요한 부분에 SAM을 쓸 수 있다는 것

을 알게 되었다.

나.응용 방안

소수성과 친수성이 동시에 필요할 때 응용이 가능하다.

-반도체 산업에서 실리콘 웨이퍼 사이에 있는 물방울을 증발시킬 때 표면이 친수

성이기 때문에 웨이퍼가 꺾이게 된다.하지만 표면이 이성질화가 가능하다면

기에 소수성으로 만든 다음에 물방울을 말린 후 다시 친수성으로 만드는 공정이 가

능하다.

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Au기 을 이용해 새로운 종류의 SAM을 형성시킬 수 있다.

-지 까지는 Au기 에 –SH기를 가진 물질만 입힐 수 있었지만,이번 실험을 통

해 –OH기를 가진 물질 역시 Au기 에 SAM으로 입힐 수 있다는 것을 알게 되

었다.

8.참고 문헌

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AzobenzeneChromophores

(S.Kang,H.Shin,C.Oh,D.Choi,K.Park,2002)

2.Light-DrivenMotionofLiquidsonaPhotoresponsiveSurface

(K.Ichimura,S.Oh,M.Nakagawa,2000)

3.Gap-modeSERSstudiesofazobenzene-containingself-assembledmonolayeers

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(Jung,U.Muller,M.Fujimoto,N.Ikeda,K.Uosaki,K.Cornelissen,U.Tuczek,

F.Bornholdt,C.Zargarani,D.Herges,R.Magnussen,O.,2009)

5.Switching behavior and opticalabsorbance of azobenzene-functionalized

alkanethiolsindifferentenvironments

(Freyer,W.Brete,D.Schmidt,R.Gahl,C.Carley,R.Weinelt,M.,2009)

6.자기조립 단분자막

(박경선,이보 ,성명모,2004)

7.WettabilitySwitchingTechniquesonSuperhydrophobicSurfaces

(N.Verplanck,Y.Coffinier,V.Thomy,R.Boukherroub,2007)

8.WritingSelf-ErasingImagesusingMetastableNanoparticle“Inks”

(Klajn,R.Wesson,Paul.J.Bishop.Kyle.J.Grzybowski,Bartosz.A.)