Photo-initiated Polymerization of Hydrogel by Graphene Quantum Dots

Abstract

하이드로겔은 매우 높은 수분 함유량을 갖고 산소 투과성이 높은 물질로서 치료 목적, 조직세포 재생과 같은 생물학적 응용부터 로보틱스, 센서, 전도도를 활용한 응용까지 그 활용범위가 넓어 많은 분야의 연구자들에게 실험되어지고 있고 사용범위 역시 증가하고 있다. 본 실험은 그래핀 양자점을 하이드로겔의 광촉매로 사용하여 그에 따른 하이드로겔 분석 및 신체사용에도 무해한 나노물질 하이드로겔을 소개한다. 폴리아크릴아마이드 하이드로겔는 라디컬에 의한 중합과정을 갖는데, 일반적인 광황산염 라디칼 의유도 촉매인 APS 가 아닌 그래핀 양자점을 광촉매로 사용한 새로운 방법의 고분자 중합과정을 분석하였다. 그래핀 양자점은 그래핀의 다양한 형태 중에서도 유일한 광화학의 특성을 지니며 빛의 조사에 의해서 하이드록시기 라디칼을 생성하는 산화과정을 지니게 된다. 발광에 의해 생성된 라디컬이 아크릴아마이드 단위체 결합에 적극적으로 참여하여 고분자의 중합을 유도하게 되는 것이다. 제조한 나노복합체는 TEM, SEM, DLS, UV-vis 분광기를 이용하여 그 형태, 다공성, 사이즈 분포 및 광학적 특성을 분석하였고, 인장, 응착력, 응압힘에 의한 하이드로겔의 기기적 하이드로겔의 기기적 특성을 분석하였다. 이러한 합성기법은 하이드로겔의 향상된 기기적 특성과 안정적이고 접근에 용이한 중합 방법을 제시하며 다양한 응용에도 적합하여 유용하게 사용될 수 있다.