금 나노입자의 국소 표면 플라즈몬 공명을 이용한 미세입자의 국소 가열 (Local Heating of Small Particle Using Gold Nanoparticles with Localized Surface Plasmon Resonance)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 73권 / 11호 / 1009 ~ 1015페이지
· 저자명 : 홍민지, 김현우, 김경호

초록

국소 표면 플라즈몬 공명(Localized surface plasmon resonance, LSPR)에 의해 금속 나노입자는 광열효과를 보일 수 있어서 빛 에너지를 열 에너지로 변환할 수 있으며, 광열효과를 이용하여 금속 나노입자를 국소 열원으로 활용할 수 있다. 본 연구는 Liquid-Liquid interface(LLI) 방법을 이용한 PS bead 위 금 나노입자의 효과적인 도포와 금 나노입자의 광열효과로 인한 PS bead의 물리적 특성 변화를 보인다. 주사라만현미경을 이용하여 금 나노입자가 도포된 PS bead에 레이저를 조사할 때 PS bead의 모양이 변화되는 것을 확인하며, 금 나노입자의 광열효과에 의해 Polystyrene의 고분자 특성이 사라짐을 라만 산란 스펙트럼 분석을 통해 확인한다. 본 연구는 LLI 방법으로 도포된 금 나노입자가 국소 열원으로 활용될 수 있음을 보이며, 광열효과로 인한 열전달이 PS bead의 Polystyrene 고분자 분해를 일으킬 수 있을 정도로 강하다는 것을 보인다.

영어초록

Metallic nanoparticles can transfer light energy to thermal energy through the photothermal effect caused by localized surface plasmon resonance, promoting local heating of a substance. In this study, the effective deposition of gold nanoparticles is demonstrated on a small polystyrene bead (PS bead) by the liquid–liquid interface (LLI) method, and changes in the physical properties of the PS bead by local heating caused by the photothermal effect of gold nanoparticles are observed. The experimental results exhibit that the shape of the PS bead varies due to the melting process when the laser light of the scanning Raman microscope is used. Moreover, the Raman scattering signal of polystyrene in a PS bead was examined and it was concluded that polystyrene does not persist after laser irradiation due to the depolymerization process caused by local heating. These findings demonstrate that the LLI method is useful for depositing gold nanoparticles on small particles, facilitating local heating for polystyrene depolymerization. We expect that our results will be useful in the decomposition and removal of small particles such as fine dust and plastics.

참고자료

· 없음