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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

송경주 (부산대학교, 부산대학교 대학원)

지도교수
Ildoo Chung
발행연도
2017
저작권
부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수5

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2017

Synthesis and Characterization of Thermoresponsive Hollow Polymeric Nanocapsules Based on Colloidal Silica
송경주 화학공학·고분자공학과 2017.01 학위논문

2016

Fabrication and Characterization of Nanoporous Hollow Nanoparticles Based on Colloidal Silica
송경주 ,  박은지 ,  정일두 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 2016.04 학술대회자료
Fabrication and Characterization of Hollow PNIPAAm Nanoparticles Based on Colloidal Silica
송경주 ,  정일두 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 2016.04 학술대회자료

초록· 키워드

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최근, 온도감응형 고분자 core-shell 구조가 잠재적인 기능들로인해 많은 관심을 가지고 있습니다. 본 연구에서는 콜로이드 실리카를 기반으로 하여 온도감응형 중공의 고분자 나노 캡슐을 제조하였습니다. 중공 구조를 만들기 위해 받침이 되는 실리카는 TEOS 와 물, 염기성 촉매를 이용하여 stober 법으로 제조하였습니다. PNIPAAm shell 내부에 통로를 만들기 위해 사용되는 장쇄 실란 PEGME-IPTES 를 제조하였고 생성물의 화학구조는 FT-IR, 1H-NMR 분석을 통해 확인했습니다. 제조된 콜로이드 상태의 실리카는 유기상에 분산시키기 위하여 실리카 표면의 -OH 기를 이중결합을 가지는 3-(methacryloxypropyl)trimethoxysilane (MPS)와 장쇄 실란인 PEGME-IPTES 를 이용하여 표면 개질 하였습니다. 이후에, 개시제인 KPS 와 단량체 NIPAAm, 가교제인 MBA 를 첨가하여 PNIPAAm shell 을 제조했습니다. 그리고 불산을 이용하여 고분자로 둘러쌓인 나노입자 내부의 실리카와 Si 와 연결된 장쇄 실란인 PEGME-IPTES를 선택적으로 제거함으로써 PNIPAAm shell 에 통로를 가지는 온도감응형 중공 고분자 나노캡슐을 제조했습니다. 본 실험에서 제조된 모든 나노 입자 및 캡슐은 DLS, TEM 을 통해 크기 및 모양을 관찰하였고, 화학구조는 FT-IR, 1H-NMR 분석을 통해 확인했습니다. 온도감응형 고분자인 PNIPAAm 의 LCST 거동은 UV-vis spectrum 이용하여 해석하였고, 열분석기(TGA)를 이용하여 각 입자의 실리카 함량 비와 나노 캡슐 내부에 실리카가 성공적으로 제거되었음을 확인했습니다. 본 연구에서 제조된 온도감응형 나노 캡슐은 효소, 페인트, 코팅, 촉매 등 다양한 분야에서 응용이 기대되며 특히, 약물 전달 시스템 분야에서 많은 역할이 기대됩니다.

목차

CHAPTER 1. INTRODUCTION 1
CHAPTER 2. THEORETICAL BACKGROUND 2
2-1. Sol-gel process 2
2-1-1. Historical background of sol-gel process 2
2-1-2. Basic sol-gel process 4
2-1-3. Hydrolysis and condensation of silicon alkoxide 7
2-1-4. Silane coupling agent 14
2-2. Core-shell structure 19
2-2-1. Organic/Inorganic hybrid materials 19
2-2-2. Polymer shell 21
2-2-2-1. Polymerization 21
2-2-2-1-1. Free radical polymerization 21
2-2-2-1-2. Solution polymerization 21
2-2-2-2. Stimuli-responsive polymer 22
2-3. chemical removal 23
2-3-1. Etching process 23
CHAPTER 3. EXPERIMENTAL 25
3-1. Materials 25
3-2. Measurement 27
3-2-1. Spectroscopic measurement 27
3-2-2. Thermal measurement 27
3-2-3. Microscopic measurement 27
3-3. Fabrication of core-shell nanoparticles 28
3-3-1. Synthesis of long chain silane coupling agent 28
3-3-2. Synthesis of colloidal silica nanoparticles 29
3-3-3. Fabrication of modified silica sol 29
3-3-4. Polymerization of thermoresponsive polymer shell 30
3-4. Fabrication of thermoresponsive polymeric hollow nanocapsules 31
CHAPTER 4. RESULTS AND DISCUSSION 33
4-1. Characterization of organically modified colloidal silica 33
4-1-1. Long chain silane coupling agent 33
4-1-2. Colloidal silica 37
4-1-3. Surface-modified silica 37
4-2. Characterization of core-shell nanoparticles 45
4-2-1. Core-shell nanoparicles 45
4-3. Characterization of thermoresponsive polymeric hollow nanocapsules 50
4-3-1. Thermoresponsive polymeric hollow nanocapsules 50
CHAPTER 5. CONCLUSIONS 54
REFERENCES 55
ABSTRACT (KOREAN) 58

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