| 기관명 |
NDSL |
| 작성자 |
KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 |
| 작성일자 |
2020-10-16 00:00:00.000 |
| 내용 |
<p>중국 고압과학기술고급연구센터(Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research)와 북경대학(Peking University)의 연구진은 DPB(1,4-diphenylbutadiyne)의 압력 유도 중합(pressure-induced polymerization)이 결정질 흑연 나노리본을 생성한다는 것을 발견했다. 이 연구결과는 원자 크기의 정렬과 제어된 폭을 가진 결정질 벌크 그래핀 나노리본을 합성할 수 있는 새로운 길을 열어줄 수 있을 것이다.</p><p>흑연 나노리본은 그래핀 스트립(strip)을 의미한다. 이것은 밴드갭이 0가 아니고 나노크기 전자장치 및 광전자 장치 분야에 매우 유용하게 적용될 수 있다. 밴드갭은 폭, 백본(backbone), 모서리 구조, 원자 치환 때문에 닫힌다. 따라서 원자적으로 정밀한 흑연 나노리본을 합성하는 것이 매우 중요하다. 상향식(bottom-up) 제조 방법은 원하는 구조를 가진 흑연 나노리본을 만들 수 있는 매력적인 기술이다. 하지만 벌크 결정질 흑연 나노리본을 합성하는데 이런 방법들은 적합하지 않다.</p><p>결정질 제품을 얻기 위한 한 가지 유망한 방식으로 고체 위상 화학 중합(solid-state topochemical polymerization)을 들 수 있는데, 이것은 외부 물리적 자극(빛, 열, 압력 등) 하에서 제한된 결정화 환경을 유도할 수 있다. 그러나 고체 위상 화학 중합의 반응 유형은 1,4-첨가, [2+2] 고리화 첨가(cycloaddition), 아지드-알킨(azide-alkyne) 고리화 첨가와 같은 몇 가지 유형으로 제한된다. 용액 속에 새로운 6 원자 카보 사이클(carbocycle)을 구축하기 위해서 가장 널리 사용되는 DA(Diels-Alder) 반응과 DDA(Dehydro-Diels-Alder) 반응은 고체 상태에서 거의 발생하지 않는다. 이것은 디엔(diene)과 친다이엔체(dienophile) 간의 적절한 배향과 거리를 달성하기가 어렵기 때문이다.</p><p>압력 유도 중합은 압력으로 결정 구조를 조절하고 반응물의 분자간 거리를 압축할 수 있기 때문에 다양한 새로운 결정질 물질의 합성에 매우 유망하다. 이번 연구진은 라만 분광법과 적외선 분광법을 사용해서 DPB의 압력 유도 중합이 다인(diynes) 간의 1,4-첨가 반응 대신에 친다이엔체가 페닐(phenyl)과 함께 예상치 못한 DDA 반응에 의해 시작된다는 것을 발견했다. 다양한 모서리 절단 기술을 사용해서 생성된 물질이 결정질 암체어(armchair) 흑연 나노리본이라는 것이 확인되었다. 즉, 이것은 모서리 부분에 sp3-탄소를 가진 그래핀 나노리본이다.</p><p>반응 임계 압력(10 GPa)에서 DPB 결정 구조를 조사하기 위해서 고압 중성자 회절 분석을 수행했고, 이런 DDA 반응의 임계 거리가 3.2 Å이라는 것을 확인했다. 반응 전의 서로 다른 반응 위치의 몇 가지 정량적 거리를 기반으로 할 때, 압력 유도 중합은 반응 위치의 거리에 따라 결정되고, 이것은 작용기의 활성에 의해서 결정되는 용액 반응과는 다르다는 것이 확인되었다.</p> |
| 출처 |
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| 원문URL |
<p>중국 고압과학기술고급연구센터(Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research)와 북경대학(Peking University)의 연구진은 DPB(1,4-diphenylbutadiyne)의 압력 유도 중합(pressure-induced polymerization)이 결정질 흑연 나노리본을 생성한다는 것을 발견했다. 이 연구결과는 원자 크기의 정렬과 제어된 폭을 가진 결정질 벌크 그래핀 나노리본을 합성할 수 있는 새로운 길을 열어줄 수 있을 것이다.</p><p>흑연 나노리본은 그래핀 스트립(strip)을 의미한다. 이것은 밴드갭이 0가 아니고 나노크기 전자장치 및 광전자 장치 분야에 매우 유용하게 적용될 수 있다. 밴드갭은 폭, 백본(backbone), 모서리 구조, 원자 치환 때문에 닫힌다. 따라서 원자적으로 정밀한 흑연 나노리본을 합성하는 것이 매우 중요하다. 상향식(bottom-up) 제조 방법은 원하는 구조를 가진 흑연 나노리본을 만들 수 있는 매력적인 기술이다. 하지만 벌크 결정질 흑연 나노리본을 합성하는데 이런 방법들은 적합하지 않다.</p><p>결정질 제품을 얻기 위한 한 가지 유망한 방식으로 고체 위상 화학 중합(solid-state topochemical polymerization)을 들 수 있는데, 이것은 외부 물리적 자극(빛, 열, 압력 등) 하에서 제한된 결정화 환경을 유도할 수 있다. 그러나 고체 위상 화학 중합의 반응 유형은 1,4-첨가, [2+2] 고리화 첨가(cycloaddition), 아지드-알킨(azide-alkyne) 고리화 첨가와 같은 몇 가지 유형으로 제한된다. 용액 속에 새로운 6 원자 카보 사이클(carbocycle)을 구축하기 위해서 가장 널리 사용되는 DA(Diels-Alder) 반응과 DDA(Dehydro-Diels-Alder) 반응은 고체 상태에서 거의 발생하지 않는다. 이것은 디엔(diene)과 친다이엔체(dienophile) 간의 적절한 배향과 거리를 달성하기가 어렵기 때문이다.</p><p>압력 유도 중합은 압력으로 결정 구조를 조절하고 반응물의 분자간 거리를 압축할 수 있기 때문에 다양한 새로운 결정질 물질의 합성에 매우 유망하다. 이번 연구진은 라만 분광법과 적외선 분광법을 사용해서 DPB의 압력 유도 중합이 다인(diynes) 간의 1,4-첨가 반응 대신에 친다이엔체가 페닐(phenyl)과 함께 예상치 못한 DDA 반응에 의해 시작된다는 것을 발견했다. 다양한 모서리 절단 기술을 사용해서 생성된 물질이 결정질 암체어(armchair) 흑연 나노리본이라는 것이 확인되었다. 즉, 이것은 모서리 부분에 sp3-탄소를 가진 그래핀 나노리본이다.</p><p>반응 임계 압력(10 GPa)에서 DPB 결정 구조를 조사하기 위해서 고압 중성자 회절 분석을 수행했고, 이런 DDA 반응의 임계 거리가 3.2 Å이라는 것을 확인했다. 반응 전의 서로 다른 반응 위치의 몇 가지 정량적 거리를 기반으로 할 때, 압력 유도 중합은 반응 위치의 거리에 따라 결정되고, 이것은 작용기의 활성에 의해서 결정되는 용액 반응과는 다르다는 것이 확인되었다.</p> |
| 내용 |
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| 첨부파일 |
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