티탄산바륨 나노입자의 생성기구 해명
東京農工大學 대학원 생물시스템 응용과학연구과의 神谷秀博 교수, 荻野賢司 교수 등 연구팀은 藤澤약품공업, 村田제작소와 공동으로 미생물이 대사하는 물질을 이용할 때 생기는 티탄산바륨 나노입자의 생성 메커니즘을 해명했다. 열쇠를 쥔 것은 착체로 이것이 핵이 되어 입자가 생긴다는 것을 알았다.
개발한 방법에서는 수산화바륨 용액 속에 미생물에서 유래한 계면활성물질을 섞어 둔다. 이 물질은 용액 속에서 균일하게 분산된 나노사이즈의 ‘칸막이’를 형성. 알콜에 녹인 티탄 유기화합물을 여기에 넣어 저으면 합성반응으로 칸막이 속에 입자가 생긴다.
이번에 생성 메커니즘을 조사한 결과, 칸막이 틈새에 착체가 만들어져 입자가 생기는 근거가 된다는 것을 해명했다. 착체를 만드는 것은 2가 또는 3가의 양이온이므로 이들 양이온이 원료가 될만한 물질의 경우 이 방법이 유효하다는 것도 알았다. 한편, 이 계면활성물질과 비슷한 화학구조의 인공물을 만들어 이 인공물을 사용해도 미생물 유래의 물질을 이용한 경우와 비슷한 효과를 나타낸다는 것도 확인했다.
개발한 방법에 의한 티탄산바륨 나노입자는 한 알이 직경 약 30㎚. 10~
20알 정도까지 치밀하게 응집하는데 크기가 직경 100㎚ 정도까지 모인다는 것이 특징. 적층 콘덴서의 전극간에 끼우는 유전체를 보다 박막화시키는 등에 도움이 될 것 같다. (CJ)
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