나노기술 및 정책 정보

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● 러시아 Saint Petersburg State University Andrey S. Mereshchenko 교수 연구팀은 물에 포함되어 있는 중금속 이온을 검출할 수 있는 나노미터(nm) 크기의 금속-유기 골격체(Metal Organic Framework, MOF)를 개발

● 금속-유기 골격체는 전기화학 센서 설계에 사용되는 반응 촉매나 추진체 첨가제로 널리 사용되며, 일부 발광기능이 있는 금속-유기 골격체는 LED 부품과 온도계, 암 진단 및 오염물질 검출용 발광 센서로도 사용 가능 

● 연구팀은 초음파 습식 화학법(ultrasound-assisted wet-chemical method)을 활용하여 테레프탈산나트륨(sodium terephthalate)과 염화유로퓸(europium chloride) 수용액을 천천히 혼합한 후, 다결정 고체 형태로 침전시켜 가장 작은 나노 크기의 금속-유기 골격체 결정을 합성

● 초음파 습식 화학법을 적용하여 용액을 더 잘 섞이게 하고 입자의 성장을 지연시켜 미세 입자의 응집을 방지하고 서로 분리된 미세 입자를 형성

● 연구팀이 합성한 나노 금속-유기 골격체 입자의 경우 물 속에 포함되어 있는 극소량의 중금속과도 반응하여 선택적으로 발광을 하므로 인간과 동물에게 위협이 되는 중금속(Cu2+, Cr3+, Fe3+ 등) 이온을 감지하는 센서로 사용할 수 있으며, 극소량의 오염물질을 정확하게 측정

● 향후 연구팀은 음용수와 폐기물에서 중금속 이온을 빠르게 검출할 수 있는 기술을 개발하기 위한 연구를 추진할 예정

※ 용어설명

- 금속-유기 골격체(metal-organic framework, MOF): 금속 이온이나 금속을 포함한 뭉치가 유기 리간드로 연결된 다공성 물질로 배위 고분자의 일종 

※ Nanomaterials 게재(2021.09.20.), “Ultrasound-Assisted Synthesis of Luminescent Micro- and Nanocrystalline Eu-Based MOFs as Luminescent Probes for Heavy Metal Ions”