나노기술 및 정책 정보

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● 박진성 교수(성균관대) 연구팀은 세계 최초로 비스무스 나노플레이트(Bismuth nanoplate, BiNP)와 나피온(Nafion)을 이용해 수돗물과 방류수 등 수질 환경에서 질병을 유발하는 중금속(납과 카드뮴)의 초고민감도 검출에 성공

● 연구팀은 양극벗김전압법(Anodic Stripping Voltammetry)을 이용했는데, 중금속 친화도가 높은 BiNP를 유리탄소막대전극(Glassy Carbon Electrode, GCE) 위에 기능화하여 표면적을 증가시키고 나노플레이트의 모서리에서 전자가 증폭되는 현상을 이용해 신호를 극대화하는 한편 양이온만 선택적으로 통과시키는 나피온막을 BiNP/GCE 위에 기능화하여 센서의 선택도를 증대

● 이어 연구팀은 나피온막과 BiNP의 시너지효과로 수질 내 실험실 환경에서 극저농도인 납을 178pM(pico molar, 10-12M), 카드뮴을 376pM 농도까지 동시 검출하는 데 성공했으며, 실제 수돗물에서는 납 0.22nM(nano molar, 10-9M), 카드뮴 4.08nM을 검출

● 해당 기술은 납과 카드뮴뿐 아니라 다양한 질병 유발 중금속을 검출하기 위한 초석 연구로 활용될 가능성이 크며, 향후 실제 환경 정밀 모니터링을 위한 기술로 응용 가능할 것으로 기대

ACS Sustainable Chemistry&Engineering (2023.04.21.), Detection of Heavy Metals in Water Environment Using Nafion-Blanketed Bismuth Nanoplates