KR102646731B1 - Method for preparing chiral nanostructures using block copolymers - Google Patents

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Abstract

본원은, 블록 공중합체 및 라세믹 화합물의 자기조립에 의한 키랄성 나노구조체의 제조 방법, 및 이를 통해 제조된 키랄성 나노구조체에 관한 것이다.The present application relates to a method for producing chiral nanostructures by self-assembly of block copolymers and racemic compounds, and to chiral nanostructures produced thereby.

Description

블록 공중합체를 이용한 키랄성 나노구조체의 제조 방법{METHOD FOR PREPARING CHIRAL NANOSTRUCTURES USING BLOCK COPOLYMERS}Method for producing chiral nanostructures using block copolymers {METHOD FOR PREPARING CHIRAL NANOSTRUCTURES USING BLOCK COPOLYMERS}

본원은, 블록 공중합체 및 라세믹 화합물의 자기조립에 의한 키랄성 나노구조체의 제조 방법, 및 이를 통해 제조된 키랄성 나노구조체에 관한 것이다.The present application relates to a method for producing chiral nanostructures by self-assembly of block copolymers and racemic compounds, and to chiral nanostructures produced thereby.

블록 공중합체의 자기조립 방식은 밀도 있고, 주기적으로 정렬된 나노영역을 생성하며, 그 크기는 수십 nm 이하 수준으로 미세하다. 상기 블록 공중합체는 소프트 템플레이트로서 이의 자기조립을 활용하여 규칙적이고 주기적인 배열의 나노입자가 제조될 수 있다. 또한, 상기 블록 공중합체는 고분자 층의 도입으로 인해 나노입자의 응집이 억제되고, 다양한 유기 용매에서 나노입자의 용해도가 향상될 수 있으며, 상기 블록 공중합체는 자기조립을 제어함으로써 나노입자의 크기와 모양 또한 조절이 가능하다. The self-assembly method of block copolymers creates dense, periodically aligned nanoregions, the size of which is as small as tens of nm or less. The block copolymer serves as a soft template, and nanoparticles with a regular and periodic arrangement can be manufactured by utilizing its self-assembly. In addition, the block copolymer suppresses agglomeration of nanoparticles due to the introduction of a polymer layer and improves the solubility of nanoparticles in various organic solvents. The block copolymer controls self-assembly to control the size and size of nanoparticles. The shape can also be adjusted.

키랄성은 거울면 또는 반전 대칭이 없는 분자 구조를 가지고 있는 물질을 의미하며, 좌편광 및 우편광에 다르게 반응하는 물리적 특성을 통해 상기 키랄성이 확인될 수 있다. 자연에 존재하는 모든 물질은 키랄성을 지니고 있으며, 예를 들어, 아미노산의 경우, 대부분 L-아미노산으로 이루어져 있고, 당류의 경우 D-당류가 주류를 이루고 있다. 이와 같이 생체 유기물들은 항상 한쪽-키랄성을 지니고 있기 때문에, 이를 거르는 물질과 생체 반응을 하게 될 경우, 유기체에 치명적인 손상이 나타나게 된다. 상기 키랄성을 가지는 나노구조체는 키랄 나노입자 코어를 합성하거나, 키랄 유기 리간드로 표면을 감싸거나, 또는 비키랄 나노입자를 키랄 조직 앙상블로 배열하여 제조될 수 있다. 키랄성을 가지는 나노구조체는 좌편광과 우편광의 빛에 대해 서로 다른 굴절률을 가지게 되며, 이에 따라 키랄성 물질에 선형 편광의 빛이 입사하면 편광 상태가 회전하는 광활성 특성이 나타나게 된다. 키랄성을 가지는 유-무기 나노입자는 키랄 촉매, 거울상 이성질체 분리, 센싱, 및 의학적 진단에 유망한 소재로서 최근 많은 관심을 받고 있다. 종래 키랄 나노구조체는 키랄 리간드를 도입하거나 비키랄 나노입자를 키랄 조직 앙상블로 배열함으로써 제조되나, 합성 과정이 복잡하고 정제 과정에서 키랄성이 사라지거나 용액 공정이 불가능하다는 단점이 있다. 또한, 키랄 분자 및 템플레이트의 도움 없이 합성한 종래의 키랄 나노구조체는 비대칭의 구조와 비대칭 키랄 표면 결함에 의해 키랄성을 가지게 되어 속이 빈 다공성의 내부 구조를 가지므로 약하고 불안정한 키랄성을 가지게 된다.Chirality refers to a material that has a molecular structure without mirror surface or inversion symmetry, and the chirality can be confirmed through physical properties that react differently to left- and right-polarized light. All substances existing in nature have chirality. For example, in the case of amino acids, most are composed of L-amino acids, and in the case of saccharides, D-saccharides are the mainstay. Since biological organic substances always have one-chirality, if they react biologically with substances that filter them, fatal damage occurs to the organism. The nanostructure having the above chirality can be prepared by synthesizing a chiral nanoparticle core, wrapping the surface with a chiral organic ligand, or arranging achiral nanoparticles into a chiral tissue ensemble. Nanostructures with chirality have different refractive indices for left- and right-polarized light, and accordingly, when linearly polarized light is incident on a chiral material, a photoactive property in which the polarization state rotates appears. Organic-inorganic nanoparticles with chirality have recently received much attention as promising materials for chiral catalysts, enantiomer separation, sensing, and medical diagnosis. Conventionally, chiral nanostructures are manufactured by introducing chiral ligands or arranging achiral nanoparticles into a chiral tissue ensemble, but they have the disadvantages that the synthesis process is complicated, chirality is lost during purification, or solution processing is impossible. In addition, conventional chiral nanostructures synthesized without the help of chiral molecules and templates have chirality due to an asymmetric structure and asymmetric chiral surface defects, and have a hollow porous internal structure, resulting in weak and unstable chirality.

대한민국 등록특허공보 제 10-2173227호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2173227

본원은, 블록 공중합체 및 라세믹 화합물의 자기조립에 의한 키랄성 나노구조체의 제조 방법, 및 이를 통해 제조된 키랄성 나노구조체에 관한 것이다.The present application relates to a method for producing chiral nanostructures by self-assembly of block copolymers and racemic compounds, and to chiral nanostructures produced thereby.

그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present application is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본원의 제 1 측면은, (a) 블록 공중합체 및 라세믹 화합물을 제 1 비극성 용매에서 혼합하여 혼합물을 수득하고, (b) 상기 혼합물에 나노구조체의 전구체를 첨가하여, 중심부가 키랄성을 갖는 나노구조체를 수득하는 것을 포함하는, 키랄성 나노구조체의 제조방법을 제공한다.The first aspect of the present application is to (a) mix a block copolymer and a racemic compound in a first non-polar solvent to obtain a mixture, and (b) add a precursor of a nanostructure to the mixture to form a nanostructure with a chiral center. A method for producing a chiral nanostructure is provided, including obtaining the structure.

본원의 제 2 측면은, 제 1 측면에 따른 키랄성 나노구조체의 제조방법에 따라 제조되는, 키랄성 나노구조체를 제공한다.A second aspect of the present application provides a chiral nanostructure prepared according to the method for producing a chiral nanostructure according to the first aspect.

본원의 구현예들에 따르면, 블록 공중합체와 라세믹 혼합물의 자기조립으로 인해 키랄성 나노구조체가 형성될 수 있다 구체적으로, 비키랄성 분자인 블록 공중합체 및 라세믹 혼합물을 이용하여 역마이셀 구조의 코어에 키랄성을 가지는 나노구조체가 형성될 수 있다.According to embodiments of the present application, a chiral nanostructure can be formed due to self-assembly of a block copolymer and a racemic mixture. Specifically, a core of a reverse micelle structure is formed using a block copolymer and a racemic mixture, which are achiral molecules. A nanostructure having chirality can be formed.

본원의 구현예들에 따른 키랄성 나노구조체의 제조방법은 간단한 전구체의 투여 및 간단한 교반 과정으로 제조될 수 있으며, 키랄 리간드 또는 비키랄 나노입자를 키랄 조직 앙상블로 배열하는 복잡한 합성 과정을 갖는 종래 기술의 제조방법에 비해 간단한 제조방법을 사용한다. 구체적으로, 본원의 구현예들에 따른 상기 키랄성 나노구조체는 키랄 분자 및 키랄 템플레이트를 사용하지 않음에도 불구하고, 제조된 상기 키랄성 나노구조체가 키랄 분자 및 키랄 템플레이트를 사용한 종래의 키랄 나노구조체와 유사한 수준의 키랄성을 가질 수 있다.The method for producing chiral nanostructures according to the embodiments of the present application can be prepared by simple administration of a precursor and a simple stirring process, and can be prepared using a conventional method having a complex synthetic process for arranging chiral ligands or achiral nanoparticles into a chiral tissue ensemble. A simpler manufacturing method is used compared to other manufacturing methods. Specifically, although the chiral nanostructure according to the embodiments of the present application does not use chiral molecules and chiral templates, the prepared chiral nanostructure is similar to the conventional chiral nanostructure using chiral molecules and chiral templates. It may have chirality.

본원의 구현예들에 따른 키랄성 나노구조체는 상기 블록공중합체 템플레이트 내에서 in-situ 합성되는 특징으로 인해 정제 과정 후에도 키랄성이 안정하게 유지된다.The chiral nanostructure according to the embodiments of the present application maintains its chirality stably even after the purification process due to the characteristic of being synthesized in-situ within the block copolymer template.

도 1의 a는, 본원의 실시예에 따른 블록 공중합체와 무기 나노입자의 구조체가 자기조립하여 역마이셀 및 키랄성을 갖는 무기 나노입자의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 1의 b는, 본원의 실시예에 따른 블록 공중합체와 유-무기 페로브스카이트 나노결정의 구조체가 자기조립하여 역마이셀 및 키랄성을 갖는 유-무기 페로브스카이트 나노결정의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 2는, 본원의 실시예 1에 따라 제조된, 키랄 플라즈모닉 금 나노입자, 키랄 플라즈모닉 은 나노입자, 키랄 플라즈모닉 팔라듐 나노입자 및 키랄 TiO2 나노입자의 흡광 스펙트럼을 각각 나타낸 것이다.
도 3은, 본원의 실시예 2에 따라 제조된, 유-무기 페로브스카이트 나노결정의 흡광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 4는, 본원의 실시예 2에 따라 제조된, 키랄성을 갖는 유-무기 페로브스카이트 나노결정의 XRD 패턴을 나타낸 것이다.
도 5는, 본원의 실시예 2에 따라 제조된, 키랄성을 갖는 유-무기 페로브스카이트 나노결정의 형광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 6은, 본원의 실시예에 따른, DL-알라닌(청색), PS-b-PVP(흑색), PS-b-PVP/DL-알라닌(적색)의 푸리에 변환 적외선 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 7은, 본원의 실시예에 따른, PS-b-PVP와 DL-알라닌의 수소결합된 분자 구조를 나타낸 것이다.
도 8은, 본원의 실시예 1에 따른, 다양한 무기 전구체를 사용한 무기 나노입자(Au NP, Ag NP, TiO2 NP, Pd NP) 및 PS-b-PVP/DL-알라닌의 푸리에 변환 적외선 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 9는, 본원의 실시예에 따른 DL-알라닌(청색), PS-b-PVP/DL-알라닌(적색) 및 PS-b-PVP/DL-알라닌/MAPbBr3(녹색)의 푸리에 변환 적외선 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 10은, 본원의 실시예에 따라 에탄올/물의 혼합 용매 또는 톨루엔의 용매를 사용하여 DL-알라닌과 PVP을 혼합한 물질의 원편광 이색성 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 11은, 본원의 실시예에 따라 PS-b-PVP 또는 DL-알라닌/PS-b-PVP을 톨루엔에 용해하였을 때의 원편광 이색성 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 12는, 본원의 실시예 1에 따라 제조된, 키랄 플라즈모닉 금 나노입자, 키랄 플라즈모닉 은 나노입자, 키랄 플라즈모닉 팔라듐 나노입자 및 키랄 TiO2 나노입자의 원편광 이색성 스펙트럼을 각각 나타낸 것이다.
도 13은, 본원의 실시예 2에 따라 제조된, 키랄성을 갖는 유-무기 페로브스카이트 나노결정의 원편광 이색성 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 14는, 본원의 실시예에 따라 제조된, 키랄성 무기 나노구조체(키랄 플라즈모닉 금 나노입자, 키랄 플라즈모닉 은 나노입자 및 키랄 유-무기 페로브스카이트 나노결정)를 원심 분리한 후의 원편광 이색성 스펙트럼을 각각 나타낸 것이다.
도 15는, 본원의 실시예에 따른, DL-알라닌과 PS-b-PVP을 혼합한 물질의 원자힘 현미경 이미지를 나타낸 것이다.
도 16은, 본원의 실시예 1에 따라 제조된, 키랄 플라즈모닉 금 나노입자, 키랄 플라즈모닉 은 나노입자, 키랄 플라즈모닉 팔라듐 나노입자 및 키랄 TiO2 나노입자의 투과전자현미경 이미지를 각각 나타낸 것이다.
도 17은, 본원의 실시예 2에 따라 제조된, 키랄성을 갖는 유-무기 페로브스카이트 나노결정의 투과전자현미경 이미지를 나타낸 것이다.
Figure 1a shows a method for producing inorganic nanoparticles having reverse micelles and chirality by self-assembling a structure of a block copolymer and an inorganic nanoparticle according to an example of the present application.
Figure 1b shows a method for producing organic-inorganic perovskite nanocrystals with reverse micelles and chirality by self-assembling a structure of a block copolymer and an organic-inorganic perovskite nanocrystal according to an example of the present application. It is shown.
Figure 2 shows the absorption spectra of chiral plasmonic gold nanoparticles, chiral plasmonic silver nanoparticles, chiral plasmonic palladium nanoparticles, and chiral TiO 2 nanoparticles prepared according to Example 1 of the present application, respectively.
Figure 3 shows the absorption spectrum of organic-inorganic perovskite nanocrystals prepared according to Example 2 of the present application.
Figure 4 shows an XRD pattern of an organic-inorganic perovskite nanocrystal with chirality prepared according to Example 2 of the present application.
Figure 5 shows the fluorescence spectrum of an organic-inorganic perovskite nanocrystal with chirality prepared according to Example 2 of the present application.
Figure 6 shows Fourier transform infrared spectra of DL-alanine (blue), PS-b-PVP (black), and PS-b-PVP/DL-alanine (red) according to an example of the present application.
Figure 7 shows the hydrogen-bonded molecular structure of PS-b-PVP and DL-alanine, according to an example of the present application.
Figure 8 shows the Fourier transform infrared spectrum of inorganic nanoparticles (Au NP, Ag NP, TiO 2 NP, Pd NP) and PS-b-PVP/DL-alanine using various inorganic precursors according to Example 1 of the present application. It is shown.
Figure 9 is a Fourier transform infrared spectrum of DL-alanine (blue), PS-b-PVP/DL-alanine (red), and PS-b-PVP/DL-alanine/MAPbBr 3 (green) according to an example of the present application. It represents.
Figure 10 shows the circular dichroism spectrum of a material mixed with DL-alanine and PVP using a mixed solvent of ethanol/water or toluene according to an example of the present application.
Figure 11 shows the circular dichroism spectrum when PS-b-PVP or DL-alanine/PS-b-PVP is dissolved in toluene according to an example of the present application.
Figure 12 shows the circular dichroism spectra of chiral plasmonic gold nanoparticles, chiral plasmonic silver nanoparticles, chiral plasmonic palladium nanoparticles, and chiral TiO 2 nanoparticles prepared according to Example 1 of the present application, respectively. .
Figure 13 shows a circular dichroism spectrum of an organic-inorganic perovskite nanocrystal with chirality prepared according to Example 2 of the present application.
Figure 14 shows circular polarization after centrifugation of chiral inorganic nanostructures (chiral plasmonic gold nanoparticles, chiral plasmonic silver nanoparticles, and chiral organic-inorganic perovskite nanocrystals) prepared according to the examples of the present application. Each dichroism spectrum is shown.
Figure 15 shows an atomic force microscope image of a mixed material of DL-alanine and PS-b-PVP, according to an example of the present application.
Figure 16 shows transmission electron microscope images of chiral plasmonic gold nanoparticles, chiral plasmonic silver nanoparticles, chiral plasmonic palladium nanoparticles, and chiral TiO 2 nanoparticles prepared according to Example 1 of the present application, respectively.
Figure 17 shows a transmission electron microscope image of an organic-inorganic perovskite nanocrystal with chirality prepared according to Example 2 of the present application.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, with reference to the attached drawings, implementation examples and embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present application may be implemented in various different forms and is not limited to the implementation examples and examples described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only the case where it is “directly connected,” but also the case where it is “electrically connected” with another element in between. do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only the case where the member is in contact with the other member, but also the case where another member exists between the two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification of the present application, when a part “includes” a certain element, this means that it may further include other elements rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. As used herein, the terms “about,” “substantially,” and the like are used to mean at or close to a numerical value when manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are presented, and to aid understanding of the present application. It is used to prevent unscrupulous infringers from unfairly exploiting disclosures in which precise or absolute figures are mentioned.

본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~ 하는 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.The terms “step of” or “step of” as used throughout the specification herein do not mean “step for.”

본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합(들)"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout this specification, the term "combination(s) thereof" included in the Markushi format expression means a mixture or combination of one or more selected from the group consisting of the components described in the Markushi format expression, It means containing one or more selected from the group consisting of the above components.

본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B"의 기재는, "A 또는 B, 또는 A 및 B"를 의미한다.Throughout this specification, description of “A and/or B” means “A or B, or A and B.”

본원 명세서 전체에서, "역마이셀"의 기재는 양친성 물질의 소수성 부위는 밖(쉘)으로 향하고, 친수성 부위는 내부(코어)로 향하는 폐쇄형 미세 구조를 의미한다.Throughout the specification herein, the description of “reverse micelle” refers to a closed microstructure in which the hydrophobic portion of the amphiphilic material is directed to the outside (shell) and the hydrophilic portion is directed to the interior (core).

본원 명세서 전체에서, "라세믹 화합물"의 기재는 카이랄성 분자의 오른손잡이성 광학 이성질체와 왼손잡이형 광학 이성질체가 동일한 분량으로 섞여있는 화합물을 의미한다.Throughout this specification, the description of “racemic compound” refers to a compound in which right-handed and left-handed optical isomers of chiral molecules are mixed in equal amounts.

본원 명세서 전체에서, "나노구조체"의 기재는 무기 나노입자 및 유-무기 페로브스카이트 나노결정을 모두 포괄하여 나타내는 것이다.Throughout the specification herein, the description of “nanostructure” encompasses both inorganic nanoparticles and organic-inorganic perovskite nanocrystals.

이하, 본원의 구현예를 상세히 설명하였으나, 본원이 이에 제한되지 않을 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present application have been described in detail, but the present application may not be limited thereto.

본원의 제 1 측면은, (a) 블록 공중합체 및 라세믹 화합물을 제 1 비극성 용매에서 혼합하여 혼합물을 수득하고, (b) 상기 혼합물에 나노구조체의 전구체를 첨가하여, 중심부가 키랄성을 갖는 나노구조체를 수득하는 것을 포함하는, 키랄성 나노구조체의 제조방법을 제공한다. The first aspect of the present application is to (a) mix a block copolymer and a racemic compound in a first non-polar solvent to obtain a mixture, and (b) add a precursor of a nanostructure to the mixture to form a nanostructure with a chiral center. A method for producing a chiral nanostructure is provided, including obtaining the structure.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 (a) 단계에서, 상기 라세믹 화합물은 아미노산을 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment of the present application, in step (a), the racemic compound may include an amino acid.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 라세믹 화합물의 아미노산은 DL-알라닌, DL-발린, DL-이소류신, DL-시스테인, DL-글라이신 및 DL-류신 중에서 선택되는 하나 이상인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In one embodiment of the present application, the amino acid of the racemic compound may be one or more selected from DL-alanine, DL-valine, DL-isoleucine, DL-cysteine, DL-glycine, and DL-leucine, but is limited thereto. That is not the case.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 (a) 단계에서, 상기 블록 공중합체는 폴리스티렌-블록-폴리비닐피리딘, 폴리(2-비닐피리딘)-블록-폴리스타이렌, 폴리(4-비닐피리딘)-블록-폴리스타이렌, 폴리스티렌-블록-폴리에틸렌옥사이드, 및 폴리스티렌-블록-폴리아크릴릭애씨드 중에서 선택되는 하나 이상인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In one embodiment of the present application, in step (a), the block copolymer is polystyrene-block-polyvinylpyridine, poly(2-vinylpyridine)-block-polystyrene, poly(4-vinylpyridine)-block- It may be one or more selected from polystyrene, polystyrene-block-polyethylene oxide, and polystyrene-block-polyacrylic acid, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 블록 공중합체 모두 비키랄 분자이며, 여기에서 상기 비키랄 분자는 키랄성을 가지지 않는 분자를 의미하며, 구조적으로 대칭성이 있으며, 거울상 이성질체가 존재하지 않고, 실제 분자와 거울상 분자가 서로 포개어지는 성질이 있다.In one embodiment of the present application, all of the block copolymers are achiral molecules, where the achiral molecule refers to a molecule that does not have chirality, is structurally symmetrical, has no enantiomers, and is similar to the actual molecule. Mirror image molecules have the property of being stacked on top of each other.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 블록 공중합체 및 상기 라세믹 화합물의 자기조립에 의해, 상기 블록 공중합체가 마이크로 상분리를 하여 규칙적이고 주기적인 배열(나노패턴 또는 나노스케일)의 나노구조체가 형성될 수 있다. In one embodiment of the present application, by self-assembly of the block copolymer and the racemic compound, the block copolymer undergoes micro phase separation to form a nanostructure with a regular and periodic arrangement (nanopattern or nanoscale). You can.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 블록 공중합체 및 상기 라세믹 화합물은 약 1:1 내지 약 1:4의 몰수비로 혼합되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로, 상기 블록 공중합체 및 상기 라세믹 화합물은 약 1:1 내지 약 1:4, 약 1:1 내지 약 1:3, 약 1:1 내지 약 1:2, 약 1:2 내지 약 1:4, 약 1:2 내지 약 1:3, 또는 약 1:3 내지 약 1:4의 몰수비로 혼합되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 블록 공중합체의 피리딘 분자 당 하나의 DL-알라닌(라세믹 화합물)이 수소결합하기 때문에 약 1:1의 몰수비로 혼합될 수 있고, 톨루엔에서 DL-알라닌의 용해도가 낮기 때문에 약 1:4까지의 상기 DL-알라닌이 과량인 몰수비로 혼합될 수 있다.In one embodiment of the present application, the block copolymer and the racemic compound may be mixed at a molar ratio of about 1:1 to about 1:4, but are not limited thereto. Specifically, the block copolymer and the racemic compound are about 1:1 to about 1:4, about 1:1 to about 1:3, about 1:1 to about 1:2, and about 1:2 to about 1. :4, about 1:2 to about 1:3, or about 1:3 to about 1:4, but is not limited thereto. For example, because one DL-alanine (racemic compound) hydrogen bonds per pyridine molecule of the block copolymer, they can be mixed at a molar ratio of about 1:1, and because the solubility of DL-alanine in toluene is low, about The DL-alanine may be mixed in a molar ratio of up to 1:4 with excess.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 (a) 단계에서, 상기 제 1 비극성 용매는 톨루엔, 벤젠, 자일렌, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 테트라하이드로퓨란, 디클로로메탄, 디메틸포름아미드, 다이에틸 에터, 아이소프로필 알코올 및 디메틸 설폭사이드 중에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present application, in step (a), the first non-polar solvent is toluene, benzene, xylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, tetrahydrofuran, dichloromethane, dimethylformamide, diethyl ether, iso It may include one or more selected from propyl alcohol and dimethyl sulfoxide, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 (b) 단계에서, 상기 나노구조체의 전구체는 무기 나노입자 전구체 또는 페로브스카이트 나노결정 전구체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present application, in step (b), the precursor of the nanostructure may include an inorganic nanoparticle precursor or a perovskite nanocrystal precursor, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 무기 나노입자 전구체는 HAuCl4, AgNO3, TiCl4, PtCl4, CuCl2 및 PdCl2에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로, 상기 무기 나노입자 전구체는, 금속, 반도체 등의 무기물의 생성이 가능한 임의의 전구체 모두 제한없이 가능하다.In one embodiment of the present application, the inorganic nanoparticle precursor may include one or more selected from HAuCl 4 , AgNO 3 , TiCl 4 , PtCl 4 , CuCl 2 and PdCl 2 , but is not limited thereto. Specifically, the inorganic nanoparticle precursor may be any precursor capable of producing inorganic substances such as metals and semiconductors without limitation.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 페로브스카이트 나노결정은, 유무기 페로브스카이트 나노결정일 수 있으며, MAPbBr3, CsPbBr3, CsPbI3, CsPbCl3, 및 MAPbCl3에서 선택되는 하나 이상인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로, MAPbBr3의 페로브스카이트 나노결정을 제조할 때에는 MABr 및 PbBr2의 전구체를 사용하고, MAPbCl3의 페로브스카이트 나노결정을 제조할 때에는 MACl 및 PbCl2를 사용하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the perovskite nanocrystals may be organic or inorganic perovskite nanocrystals, and may be one or more selected from MAPbBr 3 , CsPbBr 3 , CsPbI 3 , CsPbCl 3 , and MAPbCl 3 However, it is not limited to this. Specifically, when producing perovskite nanocrystals of MAPbBr 3 , precursors of MABr and PbBr 2 may be used, and when producing perovskite nanocrystals of MAPbCl 3 , MACl and PbCl 2 may be used.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 무기 나노입자 전구체를 포함하는 나노구조체의 제조방법에서, 상기 (a) 단계 이후 가열을 수행하여 구형, 관형, 자이로이드 구조 또는 라멜라의 구조를 형성하는 것일 수 있으며, 상기 구형, 관형, 자이로이드 구조 또는 라멜라 구조는 미조세공성을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 무기 나노입자 전구체를 포함하는 나노구조체의 제조방법에서, 상기 (a) 단계 이후 블록공중합체가 상분리되는 형상은 모두 가능하다. 또한, 상기 구형 구조는 코어쉘 형태일 수 있으며, 구체적으로 역마이셀 구조를 갖는 것일 수 있다. 아울러, 상기 구형, 관형, 자이로이드 등 형상은 블록 공중합체 내의 고분자 블록의 상대적인 조성비, 이들의 분자량, 사용되는 용매에 따라 달라질 수 있다.In one embodiment of the present application, in the method for producing a nanostructure containing the inorganic nanoparticle precursor, heating may be performed after step (a) to form a spherical, tubular, gyroidal, or lamellar structure; , the spherical, tubular, gyroidal, or lamellar structures may have microporosity. Specifically, in the method for producing a nanostructure containing the inorganic nanoparticle precursor, any shape in which the block copolymer is phase-separated after step (a) is possible. Additionally, the spherical structure may be in a core-shell form, and may specifically have a reverse micelle structure. In addition, the shape such as spherical, tubular, gyroid, etc. may vary depending on the relative composition ratio of the polymer blocks in the block copolymer, their molecular weight, and the solvent used.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 무기 나노입자 전구체를 포함하는 나노구조체의 제조방법에서, 상기 (b) 단계에서 전구체 투여 이후, 환원제를 추가 투여하여 중심부가 키랄성을 갖는 나노구조체를 수득하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, in the method for producing a nanostructure containing the inorganic nanoparticle precursor, after administering the precursor in step (b), a reducing agent may be additionally administered to obtain a nanostructure having a chirality in the center. there is.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 페로브스카이트 전구체를 포함하는 나노구조체의 제조방법에서, 상기 (b) 단계에서 전구체 투여 이후, 제 2 비극성 용매를 투여하여 중심부에 페로브스카이트 나노결정을 수득하는 것일 수 있다. In one embodiment of the present application, in the method for producing a nanostructure containing the perovskite precursor, after administering the precursor in step (b), a second non-polar solvent is administered to form a perovskite nanocrystal in the center. It may be something to obtain.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제 2 비극성 용매는 톨루엔, 벤젠, 자일렌, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 테트라하이드로퓨란, 디클로로메탄, 다이에틸 에터 및 아이소프로필 알코올 중에서 선택되는 하나 이상인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In one embodiment of the present application, the second non-polar solvent may be one or more selected from toluene, benzene, xylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, tetrahydrofuran, dichloromethane, diethyl ether, and isopropyl alcohol, It is not limited to this.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제 1 비극성 용매와 상기 제 2 비극성 용매는 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 비극성 용매인 톨루엔을 사용하면, 상기 페로브스카이트 나노전구체가 톨루엔과 접촉을 피하기 위하여, 역마이셀 친수성 코어에서 결정을 형성할 수 있다.In one embodiment of the present application, the first non-polar solvent and the second non-polar solvent may be the same or different. When toluene, the non-polar solvent, is used, the perovskite nanoprecursor can form crystals in the reverse micelle hydrophilic core to avoid contact with toluene.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 키랄성 나노구조체에 사용되는 환원제는 아스코르브산, 하이드로퀴논, 옥살산 및 소듐시트레이트 에서 선택되는 하나 이상인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 환원제는 약한 환원제일 수 있으며, 하이드라진, 소듐보로하이드라이드 등의 강한 환원제를 사용할 경우 상기 키랄성 나노구조체가 형성되지 않을 수 있다. In one embodiment of the present application, the reducing agent used in the chiral nanostructure may be one or more selected from ascorbic acid, hydroquinone, oxalic acid, and sodium citrate, but is not limited thereto. The reducing agent may be a weak reducing agent, and if a strong reducing agent such as hydrazine or sodium borohydride is used, the chiral nanostructure may not be formed.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 무기 나노입자 전구체를 포함하는 상기 나노구조체의 제조방법에서, 상기 가열은 약 70℃ 내지 약 100℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 가열은 약 70℃ 내지 약 100℃, 약 70℃ 내지 약 95℃, 약 70℃ 내지 약 90℃, 약 70℃ 내지 약 85℃, 약 70℃ 내지 약 80℃, 또는 약 70℃ 내지 약 75℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이때 무기 나노입자는 형성되나 키랄성은 관찰되지 않는다. 상기 가열이 약 100℃ 초과의 온도에서 수행될 때, 상기 무기 나노구조체가 형성되지 않는다. In one embodiment of the present application, in the method of manufacturing the nanostructure containing the inorganic nanoparticle precursor, the heating may be performed at a temperature of about 70°C to about 100°C. Specifically, the heating is from about 70°C to about 100°C, about 70°C to about 95°C, about 70°C to about 90°C, about 70°C to about 85°C, about 70°C to about 80°C, or about 70°C. It may be performed at a temperature of from about 75°C, but is not limited thereto. At this time, inorganic nanoparticles are formed, but chirality is not observed. When the heating is performed at a temperature above about 100° C., the inorganic nanostructures do not form.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 무기 나노입자 전구체를 포함하는 상기 나노구조체의 제조방법에서, 상기 (b) 단계는 상온에서 수행되는 것일 수 있으며, 상기 (b) 단계 이후 중심부가 키랄성을 갖는 나노구조체를 수득하는 것일 수 있다. 이때 (a) 단계와 같이 고온에서 진행될 경우에는 무기 나노입자는 형성될 수 있으나, 키랄성 나노구조체는 수득되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, in the method for producing the nanostructure containing the inorganic nanoparticle precursor, step (b) may be performed at room temperature, and after step (b), the nanostructure having a central center having chirality It may be to obtain a structure. At this time, if the process is carried out at a high temperature as in step (a), inorganic nanoparticles may be formed, but chiral nanostructures may not be obtained.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 페로브스카이트 전구체를 포함하는 나노구조체의 제조방법에서, (a) 단계는 실온에서 교반이 수행되는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 페로브스카이트 전구체를 포함하는 나노구조체의 경우, 자체적으로 온도 불안전성을 가지고 있기 때문에, 상기 제조방법에서 고온으로 교반이 수행되는 경우, 구조적으로 변화가 일어나고 상분리가 일어나게 된다.In one embodiment of the present application, in the method for producing a nanostructure containing the perovskite precursor, step (a) may be performed by stirring at room temperature. Specifically, since the nanostructure containing the perovskite precursor itself has temperature instability, when stirring is performed at high temperature in the above manufacturing method, structural changes occur and phase separation occurs.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 페로브스카이트 전구체를 포함하는 나노구조체의 제조방법에서, (b) 단계에서 침전제를 추가 첨가하여 제 2 비극성 용매에 용해하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, in the method for producing a nanostructure containing the perovskite precursor, a precipitant may be additionally added in step (b) and dissolved in a second non-polar solvent.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 침전제는 n-헥산, 펜탄, 사이클로헥산, 헵탄 및 옥탄 중에서 선택되는 하나 이상인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present application, the precipitant may be one or more selected from n-hexane, pentane, cyclohexane, heptane, and octane, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 블록 공중합체의 수소 결합 또는 극성 결합이 가능한 피리딘기, 카보닐기, 에터 또는 카복실기의 관능기와 상기 라세믹 화합물의 하이드록시기가 서로 수소 결합되는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the functional group of a pyridine group, carbonyl group, ether or carboxyl group capable of hydrogen bonding or polar bonding of the block copolymer and the hydroxy group of the racemic compound may be hydrogen bonded to each other.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 키랄성 나노구조체의 제조방법에서, (b) 단계에서 상기 나노구조체를 수득한 후 원심분리하여 정제하는 단계를 추가 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the method for producing the chiral nanostructure may further include the step of purifying the nanostructure by centrifugation after obtaining the nanostructure in step (b).

본원의 일 구현에 있어서, 상기 키랄성 나노구조체의 제조방법에서, 상기 정제 과정 후 중심부가 키랄성을 갖는 나노구조체를 수득하는 것일 수 있으며, 상기 키랄성을 갖는 나노구조체는 상기 블록공중합체 템플레이트 내에서 in-situ 합성되는 특징으로 인해 정제 과정 후에도 키랄성이 유지되는 이점이 있다. In one embodiment of the present application, in the method for producing the chiral nanostructure, a nanostructure having a central core may be obtained after the purification process, and the nanostructure having the chirality may be formed in the block copolymer template in- Because it is synthesized in situ, it has the advantage of maintaining chirality even after purification.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 키랄성 나노구조체의 제조방법은 간단한 교반 과정으로 제조되어, 키랄 리간드 또는 비키랄 나노입자를 키랄 조직 앙상블로 배열하는 종래 기술의 제조방법보다 간단하게 제조될 수 있는 이점이 있다. In one embodiment of the present application, the method for manufacturing the chiral nanostructure is manufactured through a simple stirring process, which has the advantage of being simpler than the conventional manufacturing method of arranging chiral ligands or achiral nanoparticles into a chiral tissue ensemble. There is.

본원의 제 2 측면은, 제 1 측면에 따른 키랄성 나노구조체의 제조방법에 따라 제조되는, 키랄성 나노구조체를 제공한다.A second aspect of the present application provides a chiral nanostructure prepared according to the method for producing a chiral nanostructure according to the first aspect.

본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 본원의 제 1 측면에 대해 설명한 내용은 본원의 제 2 측면에서 그 설명이 생략되었더라도 동일하게 적용될 수 있다.Detailed description of parts overlapping with the first aspect of the present application has been omitted, but the description of the first aspect of the present application can be applied equally even if the description is omitted in the second aspect of the present application.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 키랄성 나노구조체는 키랄 유무기 페로브스카이트 나노결정, 무기물 나노입자 및 반도체 나노입자 중에서 선택되는 것을 포함할 수 있다. 상기 무기물 나노입자는 플라즈모닉 금속 나노입자, 및 플라즈모닉 금속 산화물 나노입자 중에서 선택되는 것을 포함할 수 있으며, 상기 금속은 금, 은, 팔라듐 및 티타늄 중에서 선택되는 것일 수 있다. In one embodiment of the present application, the chiral nanostructure may include one selected from chiral organic-inorganic perovskite nanocrystals, inorganic nanoparticles, and semiconductor nanoparticles. The inorganic nanoparticles may include those selected from plasmonic metal nanoparticles and plasmonic metal oxide nanoparticles, and the metal may be selected from gold, silver, palladium, and titanium.

상기 키랄성 나노구조체는 키랄 촉매, 거울상 이성질체 분리, 센싱, 및 의학적 진단에 사용되는 소재로 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The chiral nanostructure can be used as a material for chiral catalysts, enantiomer separation, sensing, and medical diagnosis, but is not limited thereto.

이하, 본원에 대하여 실시예를 이용하여 좀더 구체적으로 설명하지만, 하기 실시예는 본원의 이해를 돕기 위하여 예시하는 것일 뿐, 본원의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present application will be described in more detail using examples. However, the following examples are merely illustrative to aid understanding of the present application, and the content of the present application is not limited to the following examples.

[실시예][Example]

실시예 1: 블록 공중합체 기반 키랄 무기 나노입자 제조Example 1: Preparation of chiral inorganic nanoparticles based on block copolymers

블록 공중합체와 무기 나노입자의 전구체가 자기조립하여 역마이셀 구조의 키랄성을 갖는 무기 나노입자의 제조방법을 도 1의 a에 나타내었다. 도 1의 a에 따른 제조방법은, 먼저 블록 공중합체인 폴리스티렌-블록-폴리비닐피리딘(PS-b-PVP; polystyrene-block-polyvinylpyridine; 고분자 용액 농도 0.5 mg/mL; 키랄성을 갖지 않음)과 DL-알라닌(키랄성을 갖지 않음; 라세믹화 혼합물)을 1:4의 몰수 비로 톨루엔 용매(비극성 용매)에 첨가하여 80℃의 온도에서 하룻동안 교반하여 역마이셀 구조를 갖는 제 1 혼합물을 수득하였다. 이후, 무기 나노입자 전구체(HAuCl4, AgNO3, TiCl4, PdCl2; vinylpyridine 몰 수의 0.5 배)를 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol) 또는 디메틸포름아미드(DMF; dimethylformamide)에 녹인 후 제 2 혼합물을 수득하였으며, 이를 상기 제 1 혼합물에 하룻동안 교반하여 용해하였다. 환원제로서 아스크로브 산(ascorbic acid; 무기 전구체 몰 수의 4 배)을 사용하였고, 상기 환원제를 상기 제 1 혼합물에 첨가하여 5 일 동안 교반한 후 PTFE 필터로 녹지 않은 잔여물을 제거하여, 역마이셀 구조의 키랄성을 갖는 무기 나노입자(플라즈모닉 금 나노입자, 플라즈모닉 은 나노입자, 플라즈모닉 팔라듐 나노입자 및 TiO2 나노입자)를 수득하였다.A method for producing inorganic nanoparticles with chirality in a reverse micelle structure by self-assembling a precursor of a block copolymer and an inorganic nanoparticle is shown in Figure 1(a). The production method according to a in Figure 1 is, first, a block copolymer, polystyrene-block-polyvinylpyridine (PS-b-PVP; polystyrene-block-polyvinylpyridine; polymer solution concentration 0.5 mg/mL; no chirality) and DL- Alanine (not chiral; racemicized mixture) was added to toluene solvent (nonpolar solvent) at a molar ratio of 1:4 and stirred at a temperature of 80°C for one day to obtain a first mixture having a reverse micelle structure. Afterwards, the inorganic nanoparticle precursor (HAuCl 4 , AgNO 3 , TiCl 4 , PdCl 2 ; 0.5 times the number of moles of vinylpyridine) was dissolved in isopropyl alcohol or dimethylformamide (DMF), and then the second mixture was added. Obtained, it was dissolved in the first mixture by stirring for one day. Ascorbic acid (4 times the number of moles of the inorganic precursor) was used as a reducing agent, and the reducing agent was added to the first mixture and stirred for 5 days, and then the undissolved residue was removed through a PTFE filter, and the reverse Inorganic nanoparticles (plasmonic gold nanoparticles, plasmonic silver nanoparticles, plasmonic palladium nanoparticles, and TiO 2 nanoparticles) having chirality of micelle structure were obtained.

여기에서, 상기 PS-b-PVP를 소수성인 PS와 선택적으로 상호작용하는 비극성 용매인 톨루엔에 용해하면 PS 쉘과 PVP 코어로 구성된 역마이셀이 형성되며, 상기 DL-알라닌의 카르복실기는 피리딘과 수소결합을 형성하고 아민기는 상기 무기 전구체와 강한 상호작용을 하기 때문에, 결과적으로 DL-알라닌이 결합된 PVP 코어에 무기 나노입자가 생성되는 것이다. Here, when the PS-b-PVP is dissolved in toluene, a nonpolar solvent that selectively interacts with hydrophobic PS, reverse micelles composed of a PS shell and a PVP core are formed, and the carboxyl group of DL-alanine hydrogen bonds with pyridine. Since the amine group interacts strongly with the inorganic precursor, inorganic nanoparticles are eventually created in the PVP core to which DL-alanine is bound.

실시예 2: 블록 공중합체 기반 키랄 유-무기 페로브스카이트 나노결정 제조Example 2: Preparation of chiral organic-inorganic perovskite nanocrystals based on block copolymers

블록 공중합체와 페로브스카이트 전구체가 자기조립하여 역마이셀 구조의 키랄성을 갖는 유-무기 페로브스카이트 나노결정의 제조방법을 도 1의 b에 나타내었다. 도 1의 b에 따른 제조방법은, 먼저 블록 공중합체인 폴리스티렌-블록-폴리비닐피리딘(PS-b-PVP; polystyrene-block-polyvinylpyridine; 고분자 용액 농도 0.5 mg/mL)과 DL-알라닌을 1:4의 몰수 비로 혼합하여 디메틸포름아미드(dimethylformamide) 용매에 첨가하여 상온에서 하루 정도 교반하여 제 1 혼합물을 수득하였다(역마이셀 구조 아님). 그 후, 페로브스카이트 전구체(MABr, PbBr2; VP와 동일한 몰수)를 제 1 혼합물에 첨가하여 하룻동안 교반하였다(역마이셀 구조 아님). 이후, 상기 제 1 혼합물 용액(50 μL)을 톨루엔(2 mL)에 에 격렬하게 교반하는 상태에서 투하하였고, 침전제인 n-헥산(n-hexane)을 상기 전체 혼합물의 부피의 2 배만큼 첨가하여 원심분리(10,000 rpm, 10 분)한 후 침전물을 톨루엔에 용해하여 환원시킴으로써 역마이셀 구조의 키랄성을 갖는 유-무기 페로브스카이트 나노결정을 수득하였다.A method for producing organic-inorganic perovskite nanocrystals with chirality in a reverse micelle structure through self-assembly of a block copolymer and a perovskite precursor is shown in Figure 1b. In the manufacturing method according to b in Figure 1, first, polystyrene-block-polyvinylpyridine (PS-b-PVP; polystyrene-block-polyvinylpyridine; polymer solution concentration 0.5 mg/mL), a block copolymer, and DL-alanine are mixed at a ratio of 1:4. It was mixed at a molar ratio of , added to dimethylformamide solvent, and stirred at room temperature for about a day to obtain the first mixture (not reverse micelle structure). Afterwards, perovskite precursors (MABr, PbBr 2 ; same mole number as VP) were added to the first mixture and stirred for one day (no reverse micelle structure). Thereafter, the first mixture solution (50 μL) was added to toluene (2 mL) under vigorous stirring, and n-hexane, a precipitant, was added in an amount twice the volume of the entire mixture. After centrifugation (10,000 rpm, 10 minutes), the precipitate was dissolved in toluene and reduced to obtain organic-inorganic perovskite nanocrystals with chirality of a reverse micelle structure.

실험예Experiment example

1. 흡광 스펙트럼 분석1. Absorbance spectrum analysis

실시예 1에서 수득한 역마이셀 나노구조체에서 무기 나노입자가 존재함을 확인하기 위하여, 키랄성을 갖는 다양한 나노입자들 즉, 플라즈모닉 금 나노입자, 플라즈모닉 은 나노입자, 플라즈모닉 팔라듐 나노입자 및 TiO2 나노입자의 흡광 스펙트럼을 각각 측정하였다(도 2). 도 2를 보면 알 수 있듯이, 상기 키랄 플라즈모닉 금 나노입자는 513 nm에서 표면 플라즈몬 공명 피크가 나타났고, 키랄 플라즈모닉 은 나노입자는 390 nm와 515 nm에서 표면 플라즈몬 공명 피크가 나타났으며, 키랄 플라즈모닉 팔라듐 나노입자는 290 nm에서 표면 플라즈몬 공명 피크가 나타났고, 키랄 TiO2 나노입자는 370 nm에서 넓은 흡광 피크가 나타났다. 따라서, 흡광 스펙트럼에서 각각의 무기 나노입자에 해당하는 피크가 나타남을 보았을 때, 수득한 역마이셀 나노구조체에서 무기 나노입자가 존재함이 확인되었다.In order to confirm the presence of inorganic nanoparticles in the reverse micelle nanostructure obtained in Example 1, various nanoparticles with chirality, namely, plasmonic gold nanoparticles, plasmonic silver nanoparticles, plasmonic palladium nanoparticles, and TiO The absorption spectra of the two nanoparticles were measured respectively (Figure 2). As can be seen in Figure 2, the chiral plasmonic gold nanoparticles showed a surface plasmon resonance peak at 513 nm, and the chiral plasmonic silver nanoparticles showed surface plasmon resonance peaks at 390 nm and 515 nm. The plasmonic palladium nanoparticles showed a surface plasmon resonance peak at 290 nm, and the chiral TiO 2 nanoparticles showed a wide absorption peak at 370 nm. Therefore, when peaks corresponding to each inorganic nanoparticle appeared in the absorption spectrum, it was confirmed that inorganic nanoparticles existed in the obtained reverse micelle nanostructure.

마찬가지로, 실시예 2에서 수득한 역마이셀 유-무기 페로브스카이트 나노결정이 존재함을 확인하기 위하여, 흡광 스펙트럼을 측정하여 도 3에 나타내었다. 도 3에서, 상기 유-무기 페로브스카이트 나노결정은 페로브스카이트 나노결정 해당하는 514 nm에서 넓은 피크가 나타났기 때문에, 흡광 스펙트럼을 통하여 수득한 역마이셀 나노구조체에서 페로브스카이트 나노결정이 존재함이 확인되었다.Likewise, in order to confirm the presence of the reverse micelle organic-inorganic perovskite nanocrystals obtained in Example 2, the absorption spectrum was measured and shown in FIG. 3. In Figure 3, since the organic-inorganic perovskite nanocrystals showed a wide peak at 514 nm corresponding to the perovskite nanocrystals, the perovskite nanocrystals were found in the reverse micelle nanostructure obtained through the absorption spectrum. Its existence has been confirmed.

2. XRD 패턴(X-선 회절 패턴)2. XRD pattern (X-ray diffraction pattern)

유-무기 페로브스카이트 나노결정이 수득되었는지 확인하기 위하여, 상기 나노결정의 XRD 패턴을 측정하였다(도 4). 도 4를 보면, (100), (110), (200) 및 (210)에서 피크가 나타났으며, 상기 피크의 위치가 벌크한 MAPbBr3 페로브스카이트와 일치함을 알 수 있으며, 그 결과 페로브스카이트 나노결정이 수득되었음이 확인되었다.In order to confirm whether organic-inorganic perovskite nanocrystals were obtained, the XRD pattern of the nanocrystals was measured (FIG. 4). Looking at Figure 4, peaks appeared at (100), (110), (200), and (210), and it can be seen that the positions of the peaks are consistent with the bulk MAPbBr 3 perovskite. As a result, It was confirmed that perovskite nanocrystals were obtained.

3. 형광 스펙트럼3. Fluorescence spectrum

상기 수득한 유-무기 페로브스카이트 나노결정이 균일하게 형성되었는지 확인하기 위하여, 키랄성을 갖는 유-무기 페로브스카이트 나노결정의 형광 스펙트럼을 365 nm 자외선 조사 하에서 측정하였다(도 5). 도 5에서, 상기 유-무기 페로브스카이트 나노결정은 530 nm에서 형광 피크가 나타났고, 반치전폭이 22 nm로 작게 나타났으며, 발광효율은 12%로 측정되었다. 상기 반치전폭이 작게 나타났기 때문에 균일한 페로브스카이트 나노결정이 형성되었음이 확인되었다. 여기에서, 상기 반치전폭은 함수의 폭을 나타내는 것으로서, 피크에 1/2이 되는 위치에서의 스펙트럼 폭을 의미하는 것이다.In order to confirm whether the obtained organic-inorganic perovskite nanocrystals were formed uniformly, the fluorescence spectrum of the organic-inorganic perovskite nanocrystals with chirality was measured under 365 nm ultraviolet irradiation (FIG. 5). In Figure 5, the organic-inorganic perovskite nanocrystals showed a fluorescence peak at 530 nm, a full width at half maximum as small as 22 nm, and luminous efficiency was measured at 12%. Since the full width at half maximum was small, it was confirmed that uniform perovskite nanocrystals were formed. Here, the full width at half maximum represents the width of the function and means the spectrum width at a position that is 1/2 the peak.

4. 푸리에 변환 적외선 스펙트럼4. Fourier transform infrared spectrum

PS-b-PVP와 DL-알라닌이 어떤 결합을 하고 있는지 확인하기 위하여 푸리에 변환 적외선 스펙트럼을 측정하였으며, 구체적으로, DL-알라닌(청색), PS-b-PVP(흑색), PS-b-PVP/DL-알라닌(적색)의 스펙트럼을 비교해보았다(도 6). 도 6에서는, PS-b-PVP에서 피리딘의 피크인 1439 cm-1에서 진동 피크가 나타나며, PS-b-PVP/DL-알라닌에서는 PS-b-PVP과 DL-알라닌과의 결합에 의해 피리딘의 피크가 두 밴드로 분리되는 것을 확인할 수 있다. 따라서 도 6을 참고했을 때, PS-b-PVP/DL-알라닌에서 DL-알라닌의 하이드록실기와 PS-b-PVP의 피리딘기 간의 수소 결합이 발생하였음을 확인할 수 있으며, 이에 따른 PS-b-PVP와 DL-알라닌의 수소결합된 분자 구조를 도 7에 나타내었다.To confirm the bond between PS-b-PVP and DL-alanine, the Fourier transform infrared spectrum was measured, specifically, DL-alanine (blue), PS-b-PVP (black), and PS-b-PVP. The spectra of /DL-alanine (red) were compared (Figure 6). In Figure 6, a vibration peak appears at 1439 cm -1 , which is the peak of pyridine in PS-b-PVP, and in PS-b-PVP/DL-alanine, pyridine is formed by binding with PS-b-PVP and DL-alanine. You can see that the peak is separated into two bands. Therefore, referring to Figure 6, it can be confirmed that hydrogen bonding occurred between the hydroxyl group of DL-alanine and the pyridine group of PS-b-PVP in PS-b-PVP/DL-alanine, and thus PS-b The hydrogen bonded molecular structure of -PVP and DL-alanine is shown in Figure 7.

상기 내용을 참고하여, 다양한 무기 나노입자(Au NP, Ag NP, TiO2 NP, Pd NP)와 PS-b-PVP/DL-알라닌의 푸리에 변환 적외선 스펙트럼을 비교해보았다(도 8). 도 8에서는 다양한 무기 나노입자 전구체를 사용한 상기 PS-b-PVP/DL-알라닌의 스펙트럼에서, DL-알라닌의 아민기에 해당하는 진동 피크(1594 cm-1)가 감소하고, 1600 cm-1 내지 1660 cm-1에서 넓은 피크가 발생하였다. 이것은 아민기와 상기 나노입자 전구체 이온 간의 강한 상호작용(배위결합)이 발생하였음을 의미하며, 이러한 강한 상호작용에 의해 DL-알라닌이 결합된 피리딘의 키랄성이 폴리비닐피리딘 코어에 in-situ로 생성된 유-무기 나노입자에 효과적으로 전달된 것으로 이해될 수 있다.With reference to the above, the Fourier transform infrared spectra of various inorganic nanoparticles (Au NP, Ag NP, TiO 2 NP, Pd NP) and PS-b-PVP/DL-alanine were compared (Figure 8). In Figure 8, in the spectrum of PS-b-PVP/DL-alanine using various inorganic nanoparticle precursors, the vibration peak (1594 cm -1 ) corresponding to the amine group of DL-alanine decreases, and ranges from 1600 cm -1 to 1660. A broad peak occurred at cm -1 . This means that a strong interaction (coordination bond) has occurred between the amine group and the nanoparticle precursor ion, and this strong interaction causes the chirality of the pyridine bound to DL-alanine to be generated in situ in the polyvinylpyridine core. It can be understood that it is effectively delivered to organic-inorganic nanoparticles.

또한, DL-알라닌, PS-b-PVP/DL-알라닌 및 PS-b-PVP/DL-알라닌/MAPbBr3의 푸리에 변환 적외선 스펙트럼도 마찬가지로 비교해보았다(도 9). 도 9에서는 상기 PS-b-PVP/DL-알라닌/MAPbBr3(녹색)의 푸리에 변환 적외선 스펙트럼에서 DL-알라닌의 아민기에 해당하는 진동 피크(1594 cm-1)가 감소하고, 1600 cm-1 내지 1660 cm-1에서 넓은 피크가 발생함을 알 수 있었다. 이것은 아민기와 전구체 이온 간의 강한 상호작용(배위결합)이 발생하였음을 알 수 있으며, 이러한 강한 상호작용에 의해 DL-알라닌이 결합된 피리딘의 키랄성이 폴리비닐피리딘 코어에 in-situ로 생성된 유-무기 페로브스카이트 나노결정에 효과적으로 전달된 것으로 이해될 수 있다.In addition, the Fourier transform infrared spectra of DL-alanine, PS-b-PVP/DL-alanine, and PS-b-PVP/DL-alanine/MAPbBr 3 were also compared (FIG. 9). In Figure 9, in the Fourier transform infrared spectrum of PS-b-PVP/DL-alanine/MAPbBr 3 (green), the vibration peak (1594 cm -1 ) corresponding to the amine group of DL-alanine decreases, and from 1600 cm -1 It was found that a wide peak occurred at 1660 cm -1 . This shows that a strong interaction (coordination bond) between the amine group and the precursor ion has occurred, and this strong interaction causes the chirality of the pyridine bound to DL-alanine to be generated in situ in the polyvinylpyridine core. It can be understood that it was effectively transferred to inorganic perovskite nanocrystals.

5. 원편광 이색성 스펙트럼5. Circular dichroism spectrum

DL-알라닌과 결합된 PVP은 L또는 D-알라닌을 함유한 폴리페닐이소시아나이드(polyphenylisocyanides 또는 폴리페닐아세틸렌(polyphenylacetylenes)과 유사한 화학구조를 가지며, DL-알라닌의 경우 비극성 용매에 용해되지 않지만, PVP와 함께 비극성 용매에서 혼합하였을 때 피리딘기와 수소결합을 형성하면서 용해된다. 상기 화합물의 특정 이성질체와의 선택적인 상호작용 및 키랄성을 확인하기 위하여 원편광 이색성 스펙트럼을 측정하였다(도 10). 여기에서 원편광 이색성 스펙트럼은 거울상 이성질체에 빛이 투과될 때 생기는 편광 현상을 이용하는 것이다. PVP combined with DL-alanine has a chemical structure similar to polyphenylisocyanides or polyphenylacetylenes containing L or D-alanine. DL-alanine is insoluble in non-polar solvents, but PVP When mixed with in a non-polar solvent, it dissolves while forming a hydrogen bond with the pyridine group. In order to confirm the selective interaction and chirality of the compound with specific isomers, the circular dichroism spectrum was measured (Figure 10). Circular dichroism spectrum utilizes the polarization phenomenon that occurs when light is transmitted through enantiomers.

도 10을 보면, 에탄올/물의 혼합 용매 또는 톨루엔의 용매를 사용하여 DL-알라닌과 PVP을 결합한 물질의 원편광 이색성 스펙트럼을 나타내었으며, 상기 톨루엔을 사용하였을 때 280 nm 에서 음의 원편광 이색성 피크가 나타남을 확인할 수 있었다. 여기에서, 상기 음의 피크가 나타나는 부분은 혼합물의 아로마틱 부분(235 nm 내지 280 nm)에 해당하는 것이며, 즉 DL-알라닌이 수소결합된 PVP의 피리딘기에 기인하는 것이다. 따라서, 235 nm 내지 280 nm 범위에서 피크가 나타남을 보았을 때, DL-알라닌과 PVP을 톨루엔에 용해하였을 때, 피리딘기가 L-알라딘과 수소결합하는 것보다 D-알라닌과 수소결합하는 것을 더 선호하기 때문에 키랄성을 가짐을 유추할 수 있다.Referring to Figure 10, the circular dichroism spectrum of a material combining DL-alanine and PVP using a mixed solvent of ethanol/water or a solvent of toluene is shown. When toluene is used, negative circular dichroism is observed at 280 nm. It was confirmed that a peak appeared. Here, the part where the negative peak appears corresponds to the aromatic part (235 nm to 280 nm) of the mixture, that is, it is due to the pyridine group of PVP to which DL-alanine is hydrogen-bonded. Therefore, given that the peak appears in the range of 235 nm to 280 nm, when DL-alanine and PVP are dissolved in toluene, the pyridine group prefers hydrogen bonding with D-alanine rather than hydrogen bonding with L-alanine. Therefore, it can be inferred that it has chirality.

또한, PS-b-PVP를 톨루엔에 용해하였을 때 또는 DL-알라닌/PS-b-PVP을 톨루엔에 용해하였을 때의 원편광 이색성 스펙트럼을 확인하였다(도 11), DL-알라닌/PS-b-PVP을 톨루엔에 용해하였을 때 280 nm에서 음의 원편광 이색성 피크가 나타남을 확인할 수 있었다. 여기에서, 상기 음의 피크가 나타나는 부분은 혼합물의 아로마틱 부분(235 nm 내지 280 nm)에 해당하는 것이며, 즉 DL-알라닌이 수소결합된 PVP의 피리딘기에 기인하는 것이다. 또한, 300 nm 이상에서 나타나는 넓은 음의 원편광 이색선 신호는 고분자 사슬에 기인한다. 따라서, 음의 원편광 이색성 신호를 보았을 때, 상기 DL-알라닌/PS-b-PVP을 톨루엔에 용해하였을 때, 피리딘기가 L-알라딘과 수소결합하는 것보다 D-알라닌과 수소결합하는 것을 더 선호하기 때문에 키랄성을 가짐을 유추할 수 있다. In addition, the circular dichroism spectrum was confirmed when PS-b-PVP was dissolved in toluene or DL-alanine/PS-b-PVP was dissolved in toluene (Figure 11), DL-alanine/PS-b -When PVP was dissolved in toluene, it was confirmed that a negative circular dichroism peak appeared at 280 nm. Here, the part where the negative peak appears corresponds to the aromatic part (235 nm to 280 nm) of the mixture, that is, it is due to the pyridine group of PVP to which DL-alanine is hydrogen-bonded. Additionally, the broad negative circular dichroism signal appearing above 300 nm is due to the polymer chains. Therefore, when looking at the negative circular dichroism signal, when the DL-alanine/PS-b-PVP is dissolved in toluene, the pyridine group hydrogen bonds with D-alanine more than it hydrogen bonds with L-aladdin. Because it is preferred, it can be inferred that it has chirality.

상기 내용을 참고하여, 키랄 플라즈모닉 금 나노입자, 키랄 플라즈모닉 은 나노입자, 키랄 플라즈모닉 팔라듐 나노입자 및 키랄 TiO2 나노입자의 원편광 이색성 스펙트럼을 측정하였으며, 각각의 결과를 도 12에 나타내었다. 상기 키랄 플라즈모닉 금 나노입자는 - 8.0 X 10-4(513 nm에서)의 g-factor를 나타내었고, 키랄 플라즈모닉 은 나노입자는 - 4.6 X 10-4(390 nm에서) 및 - 8.0 X 10-4(513 nm에서)를 나타내었다. 또한, 키랄 플라즈모닉 팔라듐 나노입자는 - 1.3 X 10-4(285 nm에서)의 g-factor를 나타내었고, 키랄 TiO2 나노입자는 - 1.0 X 10-4(360 nm에서)의 g-factor를 나타내었다. 따라서, 무기 나노입자 전구체를 사용한 무기 나노입자는 흡광 피크 부근에서 음의 g-factor를 가짐으로 인해 역마이셀 코어에 형성된 상기 무기 나노입자가 키랄성을 가짐이 확인되었다. With reference to the above, the circular dichroism spectra of chiral plasmonic gold nanoparticles, chiral plasmonic silver nanoparticles, chiral plasmonic palladium nanoparticles, and chiral TiO 2 nanoparticles were measured, and the respective results are shown in Figure 12. It was. The chiral plasmonic gold nanoparticles showed a g - factor of - 8.0 -4 (at 513 nm). In addition, chiral plasmonic palladium nanoparticles showed a g - factor of - 1.3 indicated. Therefore, it was confirmed that the inorganic nanoparticles formed in the reverse micelle core had chirality because the inorganic nanoparticles using the inorganic nanoparticle precursor had a negative g-factor near the absorption peak.

또한, 키랄성을 갖는 유-무기 페로브스카이트 나노결정의 원편광 이색성 스펙트럼을 측정하였다(도 13). 도 13을 보면, 상기 유-무기 페로브스카이트 나노결정은 - 2.0 X 10-4의 g-factor(비대칭인자, anisotropy factor)를 나타내었고, 음의 g-factor를 나타낸 것으로 보아, 역마이셀 코어에 형성된 상기 유-무기 페로브스카이트 나노결정 또한 키랄성을 가짐이 확인되었다.In addition, the circular dichroism spectrum of organic-inorganic perovskite nanocrystals with chirality was measured (Figure 13). Looking at Figure 13, the organic-inorganic perovskite nanocrystals showed a g-factor (anisotropy factor) of -2.0 It was confirmed that the organic-inorganic perovskite nanocrystals formed also had chirality.

상기 내용을 참고하여, 상기 키랄성 나노구조체(키랄 무기 나노입자 및 키랄 유-무기 페로브스카이트 나노결정)가 정제 과정 후에도 키랄성을 유지할 수 있는지 확인하기 위해 원편광 이색성 스펙트럼을 측정하였다. 상기 키랄 무기 나노입자의 경우, 상기 나노입자를 원심 분리한 후 침전시켜 다시 톨루엔에 용해하여 원편광 이색성 스펙트럼을 측정하였으며, 상기 키랄 유-무기 페로브스카이트 나노결정의 경우, 상기 나노결정에 n-헥산 침전제를 첨가하여 원심분리를 통해 침전시키고, 테트라하이드로퓨란(비극성 용매이지만 톨루엔보다 극성이 큰 용매)에 용해한 후 원편광 이색성 스펙트럼을 측정하였다(도 14). 도 14에서 Au NP, Ag NP 및 MAPbBr3를 이용한 나노구조체 모두 음의 g-factor를 낸 것을 알 수 있다. 따라서, 정제 과정 후에도 상기 나노구조체들이 키랄성을 유지하였음을 알 수 있으며, 이것을 통하여 상기 키랄성 나노구조체가 정제 과정이 필요한 다양한 키랄 소자 및 시스템에 응용될 수 있음을 유추할 수 있다.With reference to the above, circular dichroism spectra were measured to confirm whether the chiral nanostructures (chiral inorganic nanoparticles and chiral organic-inorganic perovskite nanocrystals) could maintain chirality even after the purification process. In the case of the chiral inorganic nanoparticles, the nanoparticles were centrifuged, precipitated, and dissolved in toluene again to measure the circular dichroism spectrum. In the case of the chiral organic-inorganic perovskite nanocrystals, the nanocrystals were An n-hexane precipitant was added to precipitate the solution through centrifugation, and the solution was dissolved in tetrahydrofuran (a nonpolar solvent, but more polar than toluene), and then the circular dichroism spectrum was measured (FIG. 14). In Figure 14, it can be seen that the nanostructures using Au NPs, Ag NPs, and MAPbBr 3 all produced negative g-factors. Therefore, it can be seen that the nanostructures maintained their chirality even after the purification process, and from this, it can be inferred that the chiral nanostructures can be applied to various chiral devices and systems that require a purification process.

6. 원자힘 현미경 이미지6. Atomic force microscope image

DL-알라닌과 PS-b-PVP을 톨루엔과 혼합한 후 상기 용액을 기판 상에 스핀코팅(2000 rpm, 60 초)하여 원자힘 현미경 이미지를 측정하였다(도 15). 상기 역마이셀 구조는, 상기 원자힘 현미경 이미지(도 15)에서 도트 패턴(dot pattern)을 형성하는 것을 참고하여, 역마이셀 구조가 형성됨을 확인할 수 있었으며, 종래 기술에 잘 알려져 있는 것처럼 PS-b-PVP를 톨루엔에 열을 가하면서 용해하였을 때 역마이셀 구조를 형성하기 때문에, 상기 DL-알라닌을 같이 첨가하였을 때에도 역마이셀 구조가 유지되어 DL-알라닌은 블록 공중합체의 자기 조립 구조에 영향을 미치지 않음을 확인하였다. After mixing DL-alanine and PS-b-PVP with toluene, the solution was spin-coated on a substrate (2000 rpm, 60 seconds) and an atomic force microscope image was measured (FIG. 15). It was confirmed that the reverse micelle structure was formed by referring to the formation of a dot pattern in the atomic force microscope image (FIG. 15), and as is well known in the prior art, PS-b- Since PVP forms a reverse micelle structure when dissolved in toluene by applying heat, the reverse micelle structure is maintained even when DL-alanine is added together, so DL-alanine does not affect the self-assembly structure of the block copolymer. was confirmed.

7. 투과 전자 현미경 이미지7. Transmission electron microscopy images

키랄성을 갖는 다양한 무기 나노입자가 역마이셀 구조를 갖는지 확인하기 위하여, 키랄 플라즈모닉 금 나노입자, 키랄 플라즈모닉 은 나노입자, 키랄 플라즈모닉 팔라듐 나노입자 및 키랄 TiO2 나노입자의 투과전자현미경 이미지를 측정하였다(도 16). 도 16을 보면, 상기 키랄 플라즈모닉 금 나노입자는 역마이셀 코어에 평균 지름이 12 nm인 하나의 구형 나노입자가 형성되었고, 키랄 플라즈모닉 은 나노입자는 역마이셀 코어에 평균 지름이 7 nm인 여러 개의 구형의 은 나노입자가 형성되었으며, 키랄 플라즈모닉 팔라듐 나노입자는 역마이셀 코어에 평균 지름이 3 nm인 여러 개의 구형 팔라듐 나노입자가 형성되었으며, 키랄 TiO2 나노입자는 역마이셀 코어에 평균 지름이 37 nm인 하나의 TiO2 나노입자가 형성되었다. 따라서, 투과 전자 현미경 이미지를 통해서, 역마이셀 구조를 갖는 키랄성 무기 나노입자가 생성됨을 확인할 수 있다. To confirm whether various inorganic nanoparticles with chirality have a reverse micelle structure, transmission electron microscope images of chiral plasmonic gold nanoparticles, chiral plasmonic silver nanoparticles, chiral plasmonic palladium nanoparticles, and chiral TiO 2 nanoparticles were measured. (Figure 16). Referring to Figure 16, the chiral plasmonic gold nanoparticles formed a single spherical nanoparticle with an average diameter of 12 nm in the reverse micelle core, and the chiral plasmonic silver nanoparticles formed several spherical nanoparticles with an average diameter of 7 nm in the reverse micelle core. Several spherical silver nanoparticles were formed, the chiral plasmonic palladium nanoparticles formed several spherical palladium nanoparticles with an average diameter of 3 nm in the reverse micelle core, and the chiral TiO 2 nanoparticles had an average diameter in the reverse micelle core. One TiO 2 nanoparticle of 37 nm was formed. Therefore, through transmission electron microscope images, it can be confirmed that chiral inorganic nanoparticles with a reverse micelle structure are produced.

키랄성을 갖는 다양한 무기 나노입자의 투과 현미경을 측정한 것과 같이, 키랄성을 갖는 유-무기 페로브스카이트 나노결정의 투과 현미경 이미지를 측정하였다(도 17). 도 17을 보면 알 수 있듯이, 상기 유-무기 페로브스카이트 나노결정은 하나의 역마이셀 코어에 평균 지름이 40 nm인 하나의 페로브스카이트 나노결정이 형성된 것을 볼 수 있다. 따라서, 투과 전자 현미경 이미지를 통해서 역마이셀 구조를 갖는 유-무기 페로브스카이트 나노결정이 생성됨을 확인할 수 있다.Just as transmission microscopy images of various inorganic nanoparticles with chirality were measured, transmission microscopy images of organic-inorganic perovskite nanocrystals with chirality were measured (FIG. 17). As can be seen in Figure 17, the organic-inorganic perovskite nanocrystals have one perovskite nanocrystal with an average diameter of 40 nm formed in one reverse micelle core. Therefore, it can be confirmed through transmission electron microscope images that organic-inorganic perovskite nanocrystals with a reverse micelle structure are produced.

종합하면, 본원은 PS-b-PVP과 DL-알라닌을 혼합하면 PS-b-PVP의 피리딘기와 DL-알라닌의 하이드록실기가 수소 결합하며 역마이셀 나노구조체가 형성되고, 상기 나노구조체의 코어에 키랄성을 갖는 특징이 있다. 또한, 본원은 종래 기술보다 간단한 전구체의 투여 및 교반 과정으로 키랄성 나노구조체를 수득할 수 있으며, 상기 블록공중합체 템플레이트 내에서 in-situ 합성되는 특징으로 인해 정제 과정 후에도 이들의 키랄성이 안정하게 유지될 수 있는 이점이 있음이 확인되었다. 이에 반해, 종래 기술은 키랄 리간드 또는 키랄 템플레이트를 사용하여 키랄 나노구조체를 수득하는 것이기 때문에 가격적인 면에서 단점이 있는 반면, 본원은 키랄 리간드 또는 키랄 템플레이트를 사용하지 않고 비키랄성 물질만 사용하여 저비용의 이점이 있으며, 블록공중합체의 소프트 템플레이트라는 간단한 공정 방법을 사용하여 키랄성 유-무기 나노구조체를 수득할 수 있는 이점이 있다. 또한, 본원의 상기 키랄성 나노구조체는 키랄 분자 및 키랄 템플레이트를 사용하지 않음에도 불구하고, 제조된 상기 키랄성 나노구조체가 키랄 분자 및 키랄 템플레이트를 사용한 종래의 키랄 나노구조체와 유사한 수준의 키랄성을 가진다.In summary, the present invention shows that when PS-b-PVP and DL-alanine are mixed, the pyridine group of PS-b-PVP and the hydroxyl group of DL-alanine are hydrogen bonded to form a reverse micelle nanostructure, and the core of the nanostructure is formed. It has the characteristic of having chirality. In addition, the present invention can obtain chiral nanostructures through a simpler precursor administration and stirring process than the prior art, and due to the feature of in-situ synthesis within the block copolymer template, their chirality will be stably maintained even after the purification process. It has been confirmed that there are possible benefits. On the other hand, the conventional technology has a disadvantage in terms of cost because it uses chiral ligands or chiral templates to obtain chiral nanostructures, whereas the present invention uses only achiral materials without using chiral ligands or chiral templates, resulting in low-cost nanostructures. There is an advantage in that chiral organic-inorganic nanostructures can be obtained using a simple process method called soft template of block copolymer. In addition, although the chiral nanostructure of the present application does not use chiral molecules and chiral templates, the prepared chiral nanostructure has a similar level of chirality as the conventional chiral nanostructure using chiral molecules and chiral templates.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수도 있다.The description of the present application described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present application can be easily modified into other specific forms without changing its technical idea or essential features. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as single may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present application. .

Claims (14)

(a) 블록 공중합체 및 DL-알라닌을 제 1 비극성 용매에서 혼합하여 혼합물을 수득하고,
(b) 상기 혼합물에 나노구조체의 전구체를 첨가하여, 중심부가 키랄성을 갖는 나노구조체를 수득하는 것
을 포함하는, 키랄성 나노구조체의 제조방법.
(a) mixing the block copolymer and DL-alanine in a first non-polar solvent to obtain a mixture,
(b) Adding a nanostructure precursor to the mixture to obtain a nanostructure with chirality in the center.
Method for producing a chiral nanostructure, including.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 상기 블록 공중합체는 폴리스티렌-블록-폴리비닐피리딘, 폴리(2-비닐피리딘)-블록-폴리스타이렌, 및 폴리(4-비닐피리딘)-블록-폴리스타이렌중에서 선택되는 하나 이상인 것인, 키랄성 나노구조체의 제조방법.
According to claim 1,
In step (a), the block copolymer is at least one selected from polystyrene-block-polyvinylpyridine, poly(2-vinylpyridine)-block-polystyrene, and poly(4-vinylpyridine)-block-polystyrene. Phosphorus, method for producing chiral nanostructures.
제 1 항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 상기 제 1 비극성 용매는 톨루엔, 벤젠, 자일렌, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 테트라하이드로퓨란, 디클로로메탄, 디메틸포름아미드, 다이에틸 에터, 아이소프로필 알코올 및 디메틸 설폭사이드 중에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인, 키랄성 나노구조체의 제조방법.
According to claim 1,
In step (a), the first non-polar solvent is selected from toluene, benzene, xylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, tetrahydrofuran, dichloromethane, dimethylformamide, diethyl ether, isopropyl alcohol, and dimethyl sulfoxide. A method for producing a chiral nanostructure, comprising one or more of the following.
제 1 항에 있어서,
상기 (b) 단계에서, 상기 나노구조체의 전구체는 무기 나노입자 전구체를 포함하는 것이고,
상기 무기 나노입자 전구체는 HAuCl4, AgNO3, TiCl4, PtCl4, CuCl2 및 PdCl2에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인, 키랄성 나노구조체의 제조방법.
According to claim 1,
In step (b), the precursor of the nanostructure includes an inorganic nanoparticle precursor,
The inorganic nanoparticle precursor includes one or more selected from HAuCl 4 , AgNO 3 , TiCl 4 , PtCl 4 , CuCl 2 and PdCl 2 , a method for producing a chiral nanostructure.
제 1 항에 있어서,
상기 (b) 단계에서, 상기 나노구조체의 전구체는 페로브스카이트 나노결정 전구체를 포함하는 것이고,
상기 페로브스카이트 나노결정은 MAPbBr3, CsPbBr3, CsPbI3, CsPbCl3, 및 MAPbCl3에서 선택되는 하나 이상인 것인, 키랄성 나노구조체의 제조방법.
According to claim 1,
In step (b), the precursor of the nanostructure includes a perovskite nanocrystal precursor,
The perovskite nanocrystals are MAPbBr 3 , CsPbBr 3 , CsPbI 3 , CsPbCl 3 , and MAPbCl 3. A method of producing a chiral nanostructure.
제 6 항에 있어서,
상기 (a) 단계 이후 가열을 수행하여 구형, 관형, 자이로이드 구조 또는 라멜라의 구조를 형성하는, 키랄성 나노구조체의 제조방법.
According to claim 6,
A method of producing a chiral nanostructure, in which heating is performed after step (a) to form a spherical, tubular, gyroidal, or lamellar structure.
제 6 항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 전구체 투여 이후, 환원제를 추가 투여하여 중심부가 키랄성을 갖는 나노구조체를 수득하는, 키랄성 나노구조체의 제조방법.
According to claim 6,
A method for producing a chiral nanostructure, in which a nanostructure having a central chirality is obtained by additionally administering a reducing agent after the precursor is administered in step (b).
제 7 항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 전구체 투여 이후, 제 2 비극성 용매를 투여하여 중심부에 페로브스카이트 나노결정을 수득하는, 키랄성 나노구조체의 제조방법.
According to claim 7,
A method for producing a chiral nanostructure, wherein after administering the precursor in step (b), a second non-polar solvent is administered to obtain a perovskite nanocrystal at the center.
제 8 항에 있어서,
상기 가열은 70℃ 내지 100℃의 온도에서 수행되는 것인, 키랄성 나노구조체의 제조방법.
According to claim 8,
A method of producing a chiral nanostructure, wherein the heating is performed at a temperature of 70°C to 100°C.
제 9 항에 있어서,
(a) 단계는 실온에서 교반이 수행되는 것인, 키랄성 나노구조체의 제조방법.
According to clause 9,
Step (a) is a method of producing a chiral nanostructure, in which stirring is performed at room temperature.
제 4 항에 있어서,
상기 블록 공중합체의 수소 결합 또는 극성 결합이 가능한 피리딘기의 관능기와 상기 DL-알라닌의 하이드록시기가 서로 수소결합되는 것인, 키랄성 나노구조체의 제조방법.
According to claim 4,
A method for producing a chiral nanostructure, wherein the functional group of the pyridine group capable of hydrogen bonding or polar bonding of the block copolymer and the hydroxy group of the DL-alanine are hydrogen bonded to each other.
제 1 항, 제 4 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 키랄성 나노구조체의 제조방법에 따라 제조되는, 키랄성 나노구조체.A chiral nanostructure prepared according to the method for producing a chiral nanostructure according to any one of claims 1, 4 to 13.
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