나노기술 및 정책 정보

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● Hui Dong 연구원(Chinese Academy of Sciences) 연구팀은 고체-액체 계면 양성자 수송(Proton transport) 연구에서 진전을 이루고, 초전도 양자 간섭 장치를 기반으로 한 초저 자기장 자기공명 시스템을 독자적으로 개발

● 연구팀은 Guqiao Ding 연구원(Chinese Academy of Sciences)이 개발한 그래핀 양자점 제어 제조 기술을 결합하여 자기공명 이완 시간(relaxation time)을 통해 나노 소재 계면에서의 양성자 해리율 및 양성자 교환 속도를 반영했으며, 이를 바탕으로 탄소 나노 구조의 광 여기 조건에서 계면 양성자 해리 및 교환 과정에 대한 in situ 연구를 진행

● 초저 자기장 자기공명 시스템의 호환성 및 양성자 동역학 과정에 대한 민감성을 바탕으로, 연구팀은 파장과 빛의 강도를 조절할 수 있는 레이저를 시료 위치에 적용해 광 여기 상태에서 하이드록시화된 그래핀 양자점이 더 높은 양성자 해리율을 갖는다는 사실을 발견하고, 분자 동역학 시뮬레이션을 통해 그래핀 양자점의 가장자리에 위치한 하이드록실기가 양성자를 더 쉽게 해리시킨다는 사실을 확인

● 이 연구에서 개발한 초저자기장 자기공명 이완 기술은 빛, 전기, 열, 초음파 등의 회부 필드를 통합해 제어할 수 있는 방법을 제공함으로써 여기 상태의 고체-액체 계면에서 나노 물질의 양성자 수송 거동에 대한 연구를 가능하게 하고, 액상 환경에서 양성자의 느린 동력학적 과정을 탐구하는 데 유용한 도구를 제공

Nature Communications (2024.08.05.), Accelerated proton dissociation in an excited state induces superacidic microenvironments around graphene quantum dots