KR20060051411A - 입도가 균일한 친수성 금속산화물 나노분말 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속산화물 코어(core)와, 상기 코아의 표면에 형성되며 상기 코아의 금속 성분과 같은 원소로 이루어진 쉘(shell)로 구성되는 나노분말과; 상기 쉘의 금속 원소와 공유결합을 하는 원소 및 친수성 작용기를 포함하는 유기물;을 포함하는 금속산화물 나노분말을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 20 nm 이하의 구형이며 상자성을 갖는 산화철 분말을 유기용액 상에서 합성하여 입자의 균일성을 확보하고, 이 입자를 화학적 표면개질에 의해 친수성으로 전환하여 입도가 균일한 친수성 산화철 나노분말을 얻을 수 있다.
소수성, 친수성, 표면개질, 공유결합, 산화철 나노입자, 입도균일성

Description

입도가 균일한 친수성 금속산화물 나노분말 및 그 제조방법{UNIFORM-SIZED HYDROPHILIC METAL OXIDE NANOPARTICLES AND PREPARATION METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명에 따른 금속산화물 나노분말의 구조를 나타낸 모식도.
도 2는 본 발명에 따른 금속산화물 나노분말 제조 공정을 보여주는 모식도.
도 3은 실시예 2와 3에서 합성한 나노입자 들의 X-선 회절 (XRD) 패턴
도 4는 실시예 2에서 합성한 나노입자의 투과전자현미경 (TEM) 이미지.
도 5는 실시예 3에서 표면개질한 친수성 나노입자의 투과전자현미경 (TEM) 이미지.
도 6은 실시예 3에서 Fe-S 공유결합을 보여주는 XPS 분석결과.
도 7은 실시예 2의 소수성 나노입자를 톨루엔 층 (위층)에, 실시예 3의 친수성 나노입자를 물 층 (아래층)에 분산한 사진.
도 8은 실시예 4에서 합성한 나노입자의 투과전자현미경 (TEM) 이미지.
도 9은 실시예 4에서 합성한 나노입자의 적외선 분광 스펙트럼.
도 10은 실시예 5에서 합성한 나노입자의 투과전자현미경 (TEM) 이미지.
도 11은 실시예 5에서 합성한 나노입자의 적외선 분광 스펙트럼.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
10:금속산화물 나노분말(코아) 12:계면활성제
14:금속층(쉘)
본 발명은 입도가 균일하고 친수성을 갖는 금속산화물 나노분말에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 소수성인 금속산화물 나노입자를 화학적으로 표면개질하여 분산성을 향상시킨 친수성 나노입자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 많은 종류의 소수성 금속산화물 나노입자에 수용액 상에서 분산될 수 있는 성질을 제공하므로 의료용 나노분말 등을 비롯한 다양한 분야에 이용될 수 있다.
계면활성제를 포함한 유기용액 내에서 금속산화물을 얻게 되면, 입자의 표면이 계면활성제에 의해 보호되는데, 이러한 입자를 극성 용매에 넣는 순간 계면활성제가 벗겨지면서 입자들끼리 뭉쳐서 침전이 형성된다. 극성 용매에서 분말의 화학적 안정성 및 분산성을 확보하려면 친수성 작용기를 보유한 유기리간드와 나노분말 사이에 물리적인 상호작용이 아닌 화학적 공유결합이 만들어져야만 수용액상에서 분말의 화학적 안정성과 분산성을 확보할 수 있다. 그런데 일반적으로 금속 산화물의 표면은 반응성이 없어 유기리간드와 강한 화학결합을 형성시키는 것이 불가능하다.
산화철 나노입자[γ-Fe2O3(maghemite)와 Fe3O4(magnetite)]는 그 독특한 자기 적 성질과 화학적 안정성으로 인해 자기공명영상 이미지, 세포의 분리와 정제, 약물전달 등과 같은 의료용 나노분말로서의 활용성이 알려지면서 이에 관한 활발한 연구가 진행되고 있다. 산화철 나노입자가 의료용으로 활용되기 위해서는 20 nm 이하의 구형입자라야 하며 입자분포가 균일해야하고, 초상자성을 확보해야 하고 독성이 없어야 하며 수용액상 분산성과 생체친화성, 표적 지향성 등의 여러 가지 요구조건을 만족해야 한다. 최근까지의 연구에 따르면 20 nm 이하의 초상자성 구형 입자를 합성하는 데에는 별다른 어려움이 없다. 생체진화성과 표적지향성은 위의 나머지 조건들이 모두 만족된 후에 부여되어야 할 특성들이다.
위의 요구조건 중에서도 특히 생체 내에서 물리적, 화학적 성질을 제어하기가 용이하도록 입자균일도가 우수한 동시에, 체액과 같은 수용액상에서의 분산성을 확보한 나노분말은 보고된 바가 없다. 전통적으로 수용액상에서의 합성은 친수성 입자를 얻으므로 수용액상 분산이 가능하지만, 입자균일도가 떨어진다. 최근에 개발된 유기용액 상에서의 합성은 입자균일도는 우수하지만 입자가 소수성이므로 수용액 상에서 분산되지 못하고 뭉쳐서 침전되는 문제가 있다.
그러므로, 유기용액 상에서의 합성을 통해 입자의 균일도를 확보하고, 이 입자를 표면개질에 의해 친수성으로 전환하여 수용액상에서의 분산성을 확보한 후 다음 단계로 진행하는 것이 바람직한 방법이다. 이러한 노력의 하나로서, 입자균일성을 확보한 소수성 나노분말을 친수성 및 생체친화성이 있는 고분자를 이용하여 물리적으로 코팅하여 의료용으로 이용하려는 연구가 최근에 보고되었다. 그러나 이 경우에는 고분자와 나노분말이 안정한 공유결합이 아니라, 정전기적 상호작용, 배 위결합, 또는 반데르발스 힘만으로 접촉하고 있기 때문에 장기간 보관시에 나노분말이 뭉쳐서 침전이 형성되는 등의 문제점이 있다.
또 다른 방법으로는 산화철 나노분말을 친수성인 실리카로 코팅하고, 여기에 1-아미노프로필 트리메톡시실란(1-aminopropyl trimethoxysilane)과 같은 물질을 가하여 실리카 표면과 공유결합을 만드는 한편, 표면에 아미노 작용기를 노출시켜 친수성을 확보하기도 한다. 그러나 이 경우에는 실리카 코팅과정에서 각 나노입자가 개별적으로 코팅되지 못하고 여러 개의 나노입자가 실리카에 의해 집단으로 코팅되는 것이 문제점으로 남아있다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점들을 해결하여 입자의 균일성과 안정성을 향상시키고 친수성을 부여한 금속산화물 나노분말 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
특히, 본 발명은 의료용 재료로 널리 사용될 수 있는 분산성이 양호한 친수성 산화철 나노분말을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 금속산화물 코어(core)와, 상기 코아의 표면에 형성되며 상기 코아의 금속 성분과 같은 원소로 이루어진 쉘(shell)로 구성되는 나노분말과; 상기 쉘의 금속 원소와 공유결합을 하는 원소 및 친수성 작용기를 포함하는 유기물;을 포함하는 금속산화물 나노분말을 제공한다.
또한, 본 발명은 계면활성제를 포함한 유기용액 내에서 전구체의 열분해 및 산화 과정을 통하여 금속산화물 나노분말을 합성하고; 상기 금속산화물 나노분말을 포함하는 용액에 비활성 분위기 하에서 상기 전구체를 더 첨가하여 열분해하여, 상기 금속산화물 나노분말 표면에 상기 금속 성분이 화학양론적으로 많은 층을 형성하고; 상기 금속산화물 나노분말을 포함하는 용액에 상기 금속 원소와 공유결합하는 원소 및 친수성 작용기를 포함하는 유기물을 첨가하고 환류하여 상기 나노분말 표면상의 금속 원소가 상기 유기물의 원소와 공유결합을 형성시키는 것을 포함하는 금속산화물 나노분말 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 20 nm 이하의 구형이며 상자성을 갖는 산화철 분말을 유기용액 상에서 합성하여 입자의 균일성을 확보하고, 이 입자를 화학적 표면개질에 의해 친수성으로 전환하여 입도가 균일한 친수성 산화철 나노분말을 제공한다.
도 1을 참고하여 본 발명에 따른 금속산화물 나노분말의 구조를 설명하면, 코아로서 금속산화물 나노분말(10) 표면에 금속 성분이 화학양론적으로 많은 쉘(14)이 형성되어 있고, 상기 쉘은 유기물의 일 구성원소(본 발명의 실시예에서는 황)(S)와 공유결합에 의하여 화학적으로 강하게 결합되어 있다. 상기 코아와 쉘을 구성하는 금속 성분은 동일 원소이다. 상기 유기물에서 n은 1 부터 20 까지 중에서 선택되는 정수이며 (CnH2n-x)은 사슬형 또는 가지형 또는 고리형 탄화수소를 나타내고, FG는 친수성 작용기를 나타내는데 예를 들면 -COOH, -NH2, -SH 같은 작용기를 들 수 있다. 또 상기 유기물은 분자 내에 각각 1 내지 2개의 mercapto (HS-) 작용 기와 친수성 (FG) 작용기를 가지고 있어서 금속산화물 나노분말과 1 내지 2개의 공유결합을 형성할 수 있고, 후속 단계에서도 반응 분자들에게 1 내지 2개의 결합자리를 제공할 수 있다 (예: 3-mercaptopropionic acid, 2-aminoethanethiol, dimercapto-succinimid acid) 또한, 상기 코아는 또 다른 형태의 코아/쉘을 포함할 수 있다. 도 1에서, a 및 b는 1 부터 2 중에서 선택되는 정수이고, x는 a 또는 b에 따라 하기 관계를 만족한다.
a=b=1 일 때 x=0;
a=1, b=2 또는 a=2, b=1 일 때 x=1;
a=b=2 일 때 x=2
계면활성제를 포함한 유기용액 내에서 철의 유기금속전구체를 열분해하여 산화철 나노분말을 얻게 되면, 산화철 입자의 표면은 계면활성제에 의해 보호된다. 이와 같은 입자 구조에서는 입자 표면과 계면활성제의 극성 머리 간의 정전기적 상호작용 또는 배위결합과 같은 약한 힘에 의해 유지되고 있으며, 계면활성제의 비극성 꼬리 부분이 밖을 향하고 있다. 따라서 이러한 입자를 물이나 알코올과 같은 극성 용매에 넣는 순간 계면활성제가 벗겨지면서 입자들끼리 뭉쳐서 침전이 형성된다.
따라서 친수성 작용기를 보유한 유기리간드와 나노분말 사이에 물리적인 상호작용이 아닌 화학적 공유결합이 만들어져야만 수용액상에서 분말의 화학적 안정성과 분산성을 확보할 수 있다. 보통 금속 산화물의 표면은 반응성이 없으므로 유기리간드와 화학결합을 형성하지 않는다.
이러한 문제점들을 해결하기 위해서, 본 발명의 실시예에 따르면 계면활성제로 보호된 산화철 나노분말의 표면에 얇은 철 금속 층을 형성하고, 즉 나노분말의 바깥 층을 금속 성분이 화학양론적으로 많아지도록 하고, 여기에 유기물로서 3-mercaptopropionic acid (MPA)[HS(CH2)2COOH]를 상기 표면 철 금속 층과 화학적으로 결합시킴으로써, Fe-S 공유결합을 통하여 화학적 안정성을 확보하고 또한 말단의 카르복시산을 통하여 친수성을 확보하였다.
본 발명에 따른 산화철 나노분말과 3-mercaptopropionic acid는 직접 화학결합을 형성하지 않는다. 그러나, 산화철 나노결정의 바깥 층을 철 금속 성분이 많게 함으로써 철과 3-mercaptopropionic acid의 황원자 사이에 Fe-S 공유결합이 형성되게 유도하는 것이다. 또한 카르복시산은 생체 분자에 풍부한 아미노 작용기와 아미드 결합에 의해 연결되어 생체친화성 및 표적지향성 개질 단계로 가기 위한 작용기를 제공하기도 한다.
도 2에 본 발명에 따른 산화철 나노분말의 표면개질 과정을 단계별로 나타내었다.
먼저, 제 I 단계로, 계면활성제를 포함하고 있는 유기용매에 전구체인 Fe(CO)5을 첨가하고 온도를 올려서 환류함으로써 상기 전구체가 열분해되어 혼합 산화철 (Fe2+ 와 Fe3+) 나노분말이 형성된다. 이 나노분말을 포함하는 용액의 온도를 80 ℃로 유지하고 공기를 주입하여 산화반응을 진행한 다음, 다시 환류함으로써 γ-산화철 나노분말(10)이 형성된 반응용액을 제조한다. 이 산화철 나노분말 표면에 는 계면활성제(12)가 달라붙어 있는 것을 볼 수 있다. 상기 계면활성제는 RNH2 또는 RCOOH [여기서 R은 탄화수소 사슬길이가 6개 이상으로 이루어진 알킬(alkyl) 또는 알케닐(alkenyl)] 또는 이들의 혼합물로 이루어진 것 중에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.한편, 상기 유기용매는 디벤질에테르(dibenzylether), 디페닐에테르(diphenylether), 디옥틸에테르 (dioctylether), 옥타데신 (octadecene) 중에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
제 II 단계로는, 제 I 단계에서 얻은 반응용액의 온도를 100 ℃로 유지하고 용액 속으로 비활성 분위기 가스로서 질소를 주입한 다음, Fe(CO)5 전구체를 다시 첨가하고 환류함으로써 기존에 제조된 γ-산화철 나노분말 위에 철 금속 층, 또는 철 금속성분이 화학양론적으로 많은 층(14)을 형성한다. 이것은 비활성 분위기와 계면활성제의 유기용액 내에서 Fe(CO)5 전구체를 열분해하면 철 나노분말이 생성되는 원리를 이용한 것이다. 즉, 철 금속성분이 새로운 핵을 생성하고 성장하는 대신, 기존의 산화철 나노분말 표면에 첨가되는 메카니즘을 거쳐 표면에 철 금속 층을 만들거나, 철 금속성분이 화학양론적으로 많은 표면 층을 갖는 코아(core)/쉘(shell) 형태의 나노분말이 되도록 하는 것이다.
제 III 단계로, 제 II 단계에서 얻어진 나노분말에 나노분말의 금속 원소와 공유결합하는 원소 및 친수성 작용기를 함유하는 유기물(예를 들면, 3-mercaptopropionic acid)를 첨가하고 환류반응을 실시하여 나노분말과 상기 유기물 사이에 공유결합(예를 들어 Fe-S)을 형성한다. 또는 상기 나노분말의 금속 원소와 공유결합하는 원소 및 친수성 작용기를 함유하는 유기물과 NaOH 또는 KOH 포함하는 알칼리성 메탄올 용액을 상기 나노분말에 첨가한 후 상온에서 저어주면서 반응시켜 상기 나노분말 표면상의 금속 원소와 상기 유기물의 원소 사이에 공유결합을 형성시키는 것도 가능하다. 형성된 산화철 나노분말은 친수성 작용기(FG)인 3-mercaptopropionic acid의 카르복실기(COOH)가 노출되므로 친수성을 가지게 되어 물에 대한 분산성이 향상되고, 추가적인 반응에 참여할 수 있는 작용기를 제공하는 이점을 갖게 된다.
이와 같은 표면개질은 산화철 뿐만 아니라 모든 종류의 금속산화물에 적용된다. 즉 유기용액 내에서 금속산화물의 나노분말을 만들고 그 표면에 같은 종류의 금속성분을 제공할 수 있는 전구체를 열분해하여 첨가반응을 시킴으로써, 금속성분이 화학양론적으로 많은 표면을 제공해서 친수성 작용기를 포함하고 있는 유기물의 구성 원소와 공유결합을 유도하는 것이다.
후속적으로, 생체친화성 고분자나 표적지향성 분자 등과의 아미드 결합이나 에스테르 결합 등을 진행할 수 있을 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 들어 친수성으로 표면개질된 금속산화물 제조방법을 더욱 상세히 설명한다.
실시예 1
소수성 γ-산화철 나노분말 제조
질소 분위기 하에서 올레인산 1.93 ml (6.09 mmol)을 디옥틸에테르 20 ml에 녹이고 100 ℃로 유지하였다. 여기에 Fe(CO)5 전구체 0.40 ml (3.04 mmol)를 가하고 온도를 올려서 2 시간 동안 환류하였다. 다음, 이 용액을 80 ℃로 유지하고 공기를 용액 속으로 주입하면서 16 시간 유지한 후 다시 2 시간 동안 환류하여 소수성 γ-산화철 나노분말을 제조하였다.
실시예 2
γ-산화철 나노분말 표면에 철 금속 층 코팅
실시예 1의 용액을 100 ℃로 유지하고 용액 속으로 질소를 주입한 후, Fe(CO)5 전구체 0.04 ml (0.304 mmol)를 가하고 환류함으로써, 산화철 나노분말 표면에 철 금속성분이 화학양론적으로 많은 층을 형성하였다. 이 분말의 X-선 회절 패턴과 투과전자현미경 이미지를 도 3의 (a) 및 도 4에 각각 나타내었다.
실시예 3
γ-산화철 나노분말의 친수성 개질
실시예 2의 용액 15 ml를 취하여 3-mercaptopropionic acid 0.039 ml (0.45 mmol)를 가하고 환류하여 Fe-S 공유결합에 의해 안정화되고, 표면 쪽으로 노출된 카르복실기(COOH)에 의해 친수성을 갖는 γ-산화철 나노분말을 제조하였다. 이 분말의 X-선 회절 패턴과 투과전자현미경 이미지를 도 3의 (b) 및 도 5에 나타냈다. 또한 Fe-S 공유결합을 보여주는 XPS 분석결과를 도 6에 나타냈다.
실시예 2와 3, 즉 수용성 표면개질 전(왼쪽 시험관)과 표면개질 후(오른쪽 시험관)의 나노분말을 톨루엔과 물에 분산한 사진을 도 7에 비교하여 나타냈다. 표면개질 후의 나노분말이 물에 잘 분산되어 있는 것을 볼 수 있다.
실시예 4
γ-산화철 나노분말의 친수성 개질
실시예 2의 용액 1 mL를 취하여 클로로포름 (CHCl3) 25 mL를 가하여 묽혔다. 이 용액에 실온에서 미리 준비한 3-mercaptopropionic acid 0.05 mole/L, NaOH 0.06 mole/L를 포함하는 메탄올 용액을 3 mL를 가하면서 초음파와 vortex를 사용하여 저어주었다. 여기에 각각 25 mL의 물과 메탄올을 첨가한 후 자석으로 분말을 분리하고, 다시 메탄올로 세척해서 Fe-S 공유결합에 의해 안정화되고, 표면 쪽으로 노출된 카르복실기(COOH)에 의해 친수성을 갖는 γ-산화철 나노분말을 제조하였다. 이 분말의 투과전자현미경 이미지와 FT-IR 스펙트럼을 도 8 및 9에 나타냈으며 물에 대한 분산성 및 기타 물리화학적 성질이 실시예 3에서 얻은 분말과 동일함을 확인하였다.
실시예 5
γ-산화철 나노분말의 친수성 개질
실시예 2의 용액 1 mL를 취하여 클로로포름 (CHCl3) 25 mL를 가하여 묽혔다. 이 용액에 실온에서 미리 준비한 2-aminoethanethiol 0.05 mole/L, NaOH 0.11 mole/L를 포함하는 메탄올 용액을 3 mL를 가하면서 초음파와 vortex를 사용하여 저어주었다. 여기에 각각 25 mL의 물과 메탄올을 첨가한 후 자석으로 분말을 분리하고, 다시 메탄올로 세척해서 Fe-S 공유결합에 의해 안정화되고, 표면 쪽으로 노출된 아민기 (NH2)에 의해 친수성을 갖는 γ-산화철 나노분말을 제조하였다. 이 분말의 투과전자현미경 이미지와 FT-IR 스펙트럼을 도 10 및 11에 나타냈으며 물에 대한 분산성이 우수함을 확인하였다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 친수성으로 표면개질된 금속산화물 및 그 제조방법을 구체적으로 설명하였다. 그러나, 전술한 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위하여 예시적으로 제시하는 것일 뿐, 본 발명은 하기의 특허청구범위에서 명시적으로 언급되지 않는 한, 이러한 실시예에 의하여 제한되는 것이 아니다.
본 발명에 따르면, 금속산화물 나노분말의 입도 균일성이 향상되고 또한 극성용매에 대하여 분산성을 크게 향상된다. 특히 본 발명의 실시예에 따르면, 20 nm 이하의 구형, 입자 균일도, 상자성, 화학적 안정성, 수용액상 분산성 등을 확보한 산화철 나노분말을 제공함으로써, 질병의 진단과 치료 등을 고감도로 실행할 수 있는 의료용 기초재료로 활용할 수 있다.

Claims (9)

  1. 금속산화물 코어와, 상기 코아의 표면에 형성되며 상기 코아의 금속 성분과 같은 원소로 이루어진 쉘로 구성되는 나노분말과;
    상기 쉘의 금속 원소와 공유결합을 하는 원소 및 친수성 작용기를 포함하는 유기물;을 포함하는
    금속산화물 나노분말.
  2. 제1항에 있어서, 상기 금속은 철이며, 상기 유기물에서 상기 금속 원소와 공유결합을 하는 원소는 황인 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노 분말.
  3. 제1항에 있어서, 상기 쉘은 코아보다 금속 성분이 화학량론적으로 많은 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노분말.
  4. 계면활성제를 포함한 유기용액 내에서 전구체의 열분해 및 산화 과정을 통하여 금속산화물 나노분말을 합성하고,
    상기 금속산화물 나노분말을 포함하는 용액에 비활성 분위기 하에서 상기 전구체를 더 첨가하여 열분해하여, 상기 금속산화물 나노분말 표면에 상기 금속 성분이 화학양론적으로 많은 층을 형성하고,
    상기 금속산화물 나노분말을 포함하는 용액에 상기 금속 원소와 공유결합하 는 원소 및 친수성 작용기를 포함하는 유기물을 첨가하여 상기 나노분말 표면상의 금속 원소가 상기 유기물의 원소와 공유결합을 형성시키는 것을 포함하는
    금속산화물 나노분말 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 금속은 철이며, 상기 유기물은 (HS)a(CnH2n-x)(FG)b이며, 여기서 n은 1부터 20 까지 중에서 선택된 정수이고, a 및 b는 1 부터 2 중에서 선택되는 정수이고, x는 a 또는 b에 따라 하기 관계를 만족하고,
    a=b=1 일 때 x=0;
    a=1, b=2 또는 a=2, b=1 일 때 x=1;
    a=b=2 일 때 x=2
    FG는 친수성 작용기인 금속산화물 나노분말 제조방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 유기용매는 디벤질에테르(dibenzylether), 디페닐에테르(diphenylether), 디옥틸에테르 (dioctylether), 옥타데신 (octadecene) 중에서 선택되는 금속산화물 나노분말 제조방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 계면활성제는 RNH2 또는 RCOOH [여기서 R은 탄화수소 사슬길이가 6개 이상으로 이루어진 알킬(alkyl) 또는 알케닐(alkenyl)] 또는 이들의 혼합물로 이루어진 것 중에서 선택되는 금속산화물 나노분말 제조방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 금속산화물 나노분말을 포함하는 용액에 상기 금속 원소와 공유결합하는 원소 및 친수성 작용기를 포함하는 유기물을 첨가하고 상기 용액을 환류하는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노분말 제조방법.
  9. 계면활성제를 포함한 유기용액 내에서 전구체의 열분해 및 산화 과정을 통하여 금속산화물 나노분말을 합성하고,
    상기 금속산화물 나노분말을 포함하는 용액에 비활성 분위기 하에서 상기 전구체를 더 첨가하여 열분해하여, 상기 금속산화물 나노분말 표면에 금속 성분이 화학양론적으로 많은 층을 형성하고,
    상기 금속산화물 나노분말을 포함하는 용액에 상기 금속 원소와 공유결합하는 원소 및 친수성 작용기를 함유하는 유기물을 포함하는 알칼리성 메탄올 용액을 첨가한 후 상온에서 반응시켜 상기 나노분말 표면상의 금속 원소가 상기 유기물의 원소와 공유결합을 형성시키는 것을 포함하는 금속산화물 나노분말 제조방법.
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