KR20110082452A - 이온성 액체로 캡핑된 양자점 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분산 안정성이 우수한 반도체 나노결정 및 이의 제조방법에 관한 것으로 보다 구체적으로는 반도체 나노결정 표면을 이온성 액체로 캡핑시킴으로써 물을 포함하는 용매에 대한 분산안정성이 높은 양자점을 합성하는 기술에 관한 것이다. 본 발명의 이온성 액체로 캡핑된 양자점은 용매에 대한 분산안정이 높을 뿐만 아니라 이온성 액체의 음이온 치환과정이라는 간단한 화학공정을 통해 양자점이 물 및 유기용매에 선택적으로 분산될 수 있기 때문에, 바이오 이미징, 센서, 발광용 소재 및 기타 응용분야에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

이온성 액체로 캡핑된 양자점 및 이의 제조방법 {Quantum dot capped with ionic liquid and the production method thereof}

본 발명은 분산 안정성이 우수한 반도체 나노결정 및 이의 제조방법에 관한 것으로 보다 구체적으로는 반도체 나노결정 표면을 이온성 액체로 캡핑시킴으로써 물을 포함하는 용매에 대한 분산안정성이 높은 양자점을 합성하는 기술에 관한 것이다.

양자점 (quantum dot)이란 나노크기를 갖는 반도체 결정으로서 결정크기에 따라 다양한 파장의 빛을 방출하는 특징이 있는 소재를 말한다. 특히, II-IV 또는 III-V 반도체 입자로 구성된 CdSe, CdTe, CdS, CdSe@CdS, ZnS, ZnSe, PbSe, PbTe, PbS 와 같은 양자점은 크기가 2-10 nm인 코어 또는 코어-쉘 구조를 가지며, 동일한 물질이라 하더라도 입자의 크기에 따라 형광파장이 달라지며, 통상적인 염료에 비해 흡광계수가 100 - 1,000 배 이상 크고 양자효율 또한 높기 때문에 최근 발광소재 및 바이오 이미징 분야에 다양한 연구가 진행되고 있다.

양자점은 화학적인 방법을 통해 제조될 수 있는데, 일반적으로 알려진 합성방법은 유기 리간드 용액를 이용한 고온 합성법이다. CdSe를 예를 들어 설명하면, 카드뮴전구체를 고온에서 리간드 용액에 용해시킨 후, 금속 셀레늄을 빠르게 주입하여 열분해함으로써 CdSe 나노결정을 합성하는 것이다. 나노결정의 합성에 있어 리간드는 나노결정의 표면에 배위결합함으로써 양자점의 크기를 조절하고 생성된 양자점이 용액 내에서 서로 뭉치는 현상을 방지하는 역할을 하게 된다. 이러한 리간드 용액의 대표적인 것으로 트리옥틸포스핀 (trioctylphosphine)과 트리옥틸포스핀옥사이드(trioctylphosphine oxide)가 이용되고 있으며, 또한 옥타데센 (octadecene)과 올레익산 (oleic acid)등도 이용되고 있다.

그러나 이러한 리간드로 배위되어 있는 양자점은 클로로포름이나 톨루엔 등과 같은 유기용매에만 분산되기 때문에, 수계 분산을 필요로 하는 바이오 이미징 분야에 적용하기 위해서는 양자점 표면에 배위되어 있는 리간드를 친수성기를 가지는 리간드로 치환하는 과정이 필수적이다. 수계분산을 위한 친수성 리간드의 대표적인 유기화합물로는 머캡토산(mercaptoacid)으로서, 리간드 치환시 머캡토산의 싸이올 그룹 (-SH)이 양자점 표면과 결합을 형성하게 되고 카르복실 (-COOH) 그룹은 물과의 친화력을 제공하게 되어 물에 분산된 양자점을 얻을 수 있게 된다. 카르복실 그룹은 또한 물에 대한 분산을 가능하게 하게 할 뿐 아니라, 이후 DNA 또는 단백질 분자와의 결합을 용이하게 할 수 있어 바이오 이미징 분야에 널리 사용되고 있다.

그러나 상술한 바와 같이 상기 화합물을 리간드로 사용할 경우 고온합성을 통해 유기용매 분산된 양자점을 제조하고, 이를 다시 머캡토산과 같은 리간드로 표면을 치환하여 수계 분산한 양자점은 높은 온도와 복잡한 공정을 요구하는 단점 이외에도, 응용에 있어서도 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 첫 번째로 양자점 표면에 배위되어 있는 카르복실 그룹은 탈수소화(deprotonated)되어 있을 경우에만 물에 분산될 수 있기 때문에 산도 또는 수소이온농도 (pH)가 변화할 경우 양자점의 물에 대한 분산안정성이 현저하게 감소되면서 응집현상이 생기게 된다. 두 번째로 리간드 치환을 통해 물에 분산된 양자점은 유기용매에 분산되어 있을 경우에 비해 양자효율이 현저하게 떨어지는 등의 문제점이 있다.

따라서 물을 포함하는 용매에 대한 분산안정성이 우수한 리간드 화합물이 표면에 배위되어 있는 양자점의 개발이 필요하며, 이와 더불어 상술한 문제점을 극복하기 위해 본 발명에서는 이온성 액체가 표면에 배위되어 있는 양자점 및 이를 합성하는 방법의 발명에 필요하다.

본 발명의 목적은 양자점을 수계시스템에서 직접 합성할 수 있으며, 물을 포함하는 용매에 대한 양자점의 분산안정성이 우수하고, 또한 간단한 화학공정을 통해 물 및 유기용매에 대한 분산성을 선택적으로 조절할 수 있는 양자점의 제조 및 이를 통해 얻은 양자점을 제공하고자 함이다.

본 발명이 이루고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 이온성 액체로 캐핑된 양자점 제공한다. 또한 상기 양자점은 하기 화학식 1의 구조를 갖는다.

또한 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 이온성 액체를 이용하여 양자점을 캡핑하는 방법을 사용하였다. 이온성 액체란 상온에서 이온들의 결합으로 구성되었음에도 액체 상태로 존재하는 물성을 지닌 물질로 일반적으로 융점이 100 도 이하인 염을 말한다. 일반적으로 양이온과 음이온이 결합되어 있는 경우 매우 강한 인력에 의해 고체 상태로 존재하는 것이 일반적인 거동이나 이온성 액체의 경우 상온에서 액상으로 존재할 수 있게 되며, 또한 양이온과 음이온의 적절한 선택에 의해 물 또는 유기용매에 다양하고 선택적인 용해도를 나타내는 특징이 있다. 본 발명에서는 이러한 이온성 액체의 특징을 이용하여 이온성 액체를 리간드로 하여 양자점을 캡핑시키고 이온성 액체를 구성하는 양이온과 음이온의 구성에 따라 물 또는 유기용매에 선택적이고 안정적인 분산성을 나타낼 수 있도록 하는 것을 특징으로 하였다.

또한 양자점을 합성하는 데 있어서, 기존에 알려진 방법과 같이 200내지 350도의 고온에서 유기 리간드 용액을 이용하여 유기용매 분산성 양자점을 합성하고 다시 양자점 표면에 캡핑되어 있는 리간드를 친수성 리간드로 치환하여 수분산성 양자점을 제조하는 방법과는 달리, 본 발명의 이온성 액체를 이용한 양자점의 합성방법은 약 80도 내지 100도에서 물에서 직접 양자점을 합성할 수 있기 때문에, 리간드 치환과정이 필요하지 않아 간단한 공정으로 수분산된 양자점을 제조할 수 있다.

아래에 본 발명의 이온성 액체로 캡핑된 양자점의 합성에 대해 상세히 설명한다. 기본적으로 본 발명의 양자점은 먼저 양자점을 형성하는 전구체 용액을 이온성 액체가 용해되어 있는 물에 투입하고 50도 내지 100도의 온도에서 교반반응시킴으로써 제조된다.

본 발명을 통해 합성되는 양자점은 II-VI 또는 III-V 반도체 나노결정으로서 예를 들면, CdSe, CdTe, CdS, CdSe@CdS, ZnS, ZnSe, PbSe, PbTe, PbS 등이 있으며, 크기가 1 내지 20 nm의 크기를 가지는 반도체 나노결정이면 특별히 한정되지 않는다.

본 발명에 사용되는 이온성 액체는 아래 화학식 1로 표시된 바와 같이 이미다졸리움계의 양이온과 음이온(Z)으로 구성되며, 양자점과의 결합할 수 있는 그룹(Y)을 적어도 한 개 이상을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, X는 탄소수 1 내지 12개의 탄화수소기로 구성된 알킬그룹이거나 중합반응에 참여할 수 있는 비닐 또는 알릴그룹을 나타낸다. R_i (i=0, 1, 2, 3)은 각각 동일하거나 상이하며 탄소수 1 내지 12개의 탄화수소를 나타낸 것으로 헤테로 원자를 하나 이상 선택적으로 포함할 수 있다. Y는 티올 (-SH) 또는 실란 (-SiOR) 그룹을 나타낸다. 또한 Z는 이온성 액체의 음이온으로서 특별히 한정되지 않는데, 대표적인 것으로 Br^-, Cl^-, I^-, ClO₄ ^-, NO₃ ^-, CH₃SO₄ ^-, CH₃COO^-, BF₄ ^-, PF₆ ^-, CH₃COO^-, (CF₃SO₂)₂N^-을 나타낸다. QD는 양자점을 나타낸다.

화학식 1에서 각 타입은 결합그룹(Y)의 개수에 따라 구분된 것이다.

상기 이온성 액체의 결합그룹 (Y)는 양자점 표면에 배위결합을 할 수 있는 그룹으로서, 대표적인 것으로 티올기(-SH)를 가지도록 구성할 수 있으며, 이러한 결합그룹을 통해 양자점과 결합한 이온성 액체는 용매내에서 양자점을 안정화시키는 역할을 하게 된다. 티올기를 포함하는 결합그룹은 이온성 액체 한 개 분자당 하나 내지 세 개의 결합그룹을 가지도록 구성할 수 있으며, 결합그룹의 개수가 증가할수록 양자점의 광안정성 및 분산안정성이 보다 증가하는 경향을 보인다.

결합그룹을 통해 양자점 표면에 배위되어 있는 상기 이온성 액체는 이미다졸리움 양이온과 쌍을 이루는 음이온 (Z)의 종류에 따라 용매에 대한 선택적인 용해도 부여가 가능하다. 예를 들어, 이온성 액체의 음이온으로 친수성을 나타내는 Br^-, Cl^-, NO₃ ^-, 또는 CH₃SO₄ ^-인 것을 사용할 경우, 물에 쉽게 용해되기 때문에 물을 용매로 하는 양자점의 합성에 유리하다. 물을 용매로 하여 양자점을 합성한 이후, 양자점 표면에 결합된 이온성 액체의 음이온을 소수성을 나타내는 BF₄ ^-, PF₆ ^-, 또는 (CF₃SO₂)₂N^- 로 치환할 경우 양자점이 더 이상 물에 분산되지 않고 클로로포름, 헥산, 프로필렌카보네이트, 부티로락톤, 디메틸포름아마이드, 아세토니트릴등의 유기용매에 용해성을 나타내기 때문에 이온성 액체의 음이온 치환이라는 간단한 화학공정을 통해 물 또는 유기용매에 선택적으로 양자점을 분산시킬 수 있는 특징이 있다. 또한 양자점을 본 발명의 이온성 액체로 캡핑하여 물에 대한 분산성을 높인 양자점의 경우 기존의 머캡토아세틱산으로 캡핑된 양자점과는 달리 pH가 변화하는 조건에서도 침전이 일어나지 않고 양자점의 분산안정성이 높은 것이 특징이다.

상기 이온성 액체를 구성하는 또 다른 작용기 (X)는 탄소수 1 내지 12개의 탄화수소기로 구성된 알킬그룹이거나 중합반응에 참여할 수 있는 비닐 또는 알릴그룹으로서, 중합반응의 경우 아조비스이소부티로니트릴 (AIBN)과 같은 중합개시제를 이용하여 60도 내지 80도의 온도에서 반응시키게 되면 고분자형의 이온성 액체가 양자점을 캡핑하도록 제조할 수 있기 때문에 양자점의 독성을 완화시키는 효과와 함께 양자점의 분산 안정성을 증진시키는 효과가 있다.

본 발명의 이온성 액체가 캡핑된 양자점 합성시 각 성분의 함량 비율은 아래와 같다. 먼저 양자점 전구체 1.0 몰에 대하여 이온성 액체를 이온성 액체의 단량체 기준으로 0.1 내지 10 몰의 비율로 제조하는 것이 바람직하다. 이온성 액체의 함량이 양자점 전구체에 대해 0.1 몰 이하일 경우 이온성 액체가 양자점을 효과적으로 캡핑하지 못하기 때문에 물에 대한 분산안정성이 떨어져 양자점의 침전이 발생하게 된다. 또한 이온성 액체의 함량이 양자점 전구체대비 10몰 이상일 경우에는 잉여의 이온성 액체가 양자점 합성반응을 방해하는 역할을 하게 되므로, 합성시간이 길어지고 양자점의 발광효율도 저하되는 특성이 있어 불리하다.

본 발명의 이온성 액체가 캡핑된 양자점은 기본적으로 물에서 양자점을 직접 합성할 수 있으며, 합성이 완료된 후에는 이온성 액체가 양자점의 표면에 배위되어 있기 때문에 분산안정성이 우수한 특징이 있다. 한편 본 발명의 이온성 액체가 캡핑된 양자점은 물에서 직접 합성을 하지 않더라도, 유기용매에서 양자점을 합성한 후 양자점의 표면에 존재하는 리간드를 이온성 액체로 치환함으로써도 얻을 수 있다.

본 발명의 기술에 의해 제조된 이온성 액체가 캡핑된 양자점은 물 또는 유기용매 분산시 분산 안정성이 뛰어나며 넓은 범위의 PH에서도 안정적인 동시에 발광효율이 우수한 특징이 있다. 또한 본 발명의 양자점은 이온성 액체가 표면에 배위되어 있으며, 이온성 액체의 간단한 화학공정을 통해 물 뿐만 아니라 다양한 유기용매에 선택적인 분산이 가능하기 때문에 바이오 이미징 뿐만 아니라 발광디스플레이 등 여러 응용분야에 쉽게 적용할 수 있다.

본 발명의 이온성 액체로 캡핑된 양자점은 용매에 대한 분산안정이 높을 뿐만 아니라 이온성 액체의 음이온 치환과정이라는 간단한 화학공정을 통해 양자점이 물 및 유기용매에 선택적으로 분산될 수 있기 때문에, 바이오 이미징, 센서, 발광용 소재 및 기타 응용분야에 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이온성액체 표면처리된 양자점의 형상 및 입도분석 결과를 나타내는 사진 및 그래프 이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이온성액체 표면처리된 양자점의 흡수 및 발광스펙트럼이다.

이하 본 발명의 이온성 액체로 캡핑된 양자점의 합성 및 제조방법을 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니다.

<실시예 1>

단분자 이온성 액체(MIL-S1)의 합성

환류냉각기가 부착되어 있는 500 ml 둥근 플라스크에 1-메틸이미다졸 25 mmol과 다이브로모도데칸 78 mmol의 혼합물을 넣은 후, 질소분위기에서 40도의 온도로 10시간동안 교반시킴으로써 1-브로모도데실-3-메틸-이미다졸리움 브로마이드를 수득한다. 상기 반응을 통해 수득한 1-브로모도데실-3-메틸-이미다졸리움 브로마이드 6.2 mmol을 10 ml의 테트라하이드로퓨란에 녹이고, 이 용액에 포타슘 싸이오아세테이트 6.2 mmol을 투입하여 6시간 동안 반응시킨다. 이를 통해 생성된 반응물 2.5 mmol을 에탄올 30 mL에 녹인 용액에 소듐하이드록사이드 수용액 (2.5 mmol /물 10 mL)을 첨가하고 교반하는 중에 HBr 수용액을 이용하여 pH가 2가 되도록 조정한다. 이를 통해 생성되는 유기반응물을 클로로포름으로 추출하고 건조하여 1-머캡토도데실-3-메틸이미다졸리움 브로마이드의 단분자 이온성 액체를 제조하였다.

CdTe-MIL-S1 양자점의 합성

CdTe 양자점의 합성을 위해 먼저 Cd 전구체와 Te 전구체 용액을 다음의 과정을 통해 제조한다. Cd 전구체 용액은 카드뮴퍼클로레이트 수화물 4.7 mmol (1.97 g)을 물 250 g에 넣고 질소분위기에서 상온 교반하여 제조한다. Te 전구체 용액은 소듐보로하이드라이드 6 mmol (0.227 g)을 물 5 g에 녹인 용액과 Te 분말 3 mmol (0.383g)을 물 10 g에 분산시킨 용액을 혼합하고, 이를 0도에서 5시간 교반하여 Te 전구체 용액을 제조하였다.

이후, Cd 전구체 용액에 이온성 액체 (MIL-S1) 7 mmol을 첨가하고 1 몰농도의 소듐하이드록사이드 수용액을 이용하여 pH를 11로 조정하고 30분간 상온에서 교반한다. 이후 상기 용액을 100도의 온도로 승온시킨 후, 준비해 두었던 Te 전구체 용액을 천천히 투입하고 12 시간 반응시킨 후 온도를 낮춤으로써 CdTe-MIL-S1 용액을 제조하였다.

<실시예 2>

단량체 이온성 액체(MIL-S2)의 합성

500 ml 둥근 플라스크에 1-메틸이미다졸 21 mmol과 클로로프로판디올 27 mmol의 혼합물을 넣은 후, 질소분위기에서 80도의 온도로 72시간동안 교반시킴으로써 1-메틸-디하이드록실프로필이미다졸리움 클로라이드를 수득한다. 이후, 톨루엔술폰산 4.2 mmol과 톨루엔 120 ml이 들어있는 플라스크에 위 반응에서 생성된 1-메틸-디하드록실프로필이미다졸리움 클로라이드 14 mmol과 머캡토아세틱산 42 mmol을 투입하여 질소분위기에서 80도의 온도로 12시간동안 교반하였다. 이를 통해 생성된 반응물은 다이클로로메탄으로 3회 세정하고 건조시켜 이온성 액체(MIL-S2)를 제조하였다.

CdTe-MIL-S2 양자점의 합성

CdTe 양자점의 합성을 위해 먼저 Cd 전구체와 Te 전구체 용액을 실시예 1에 나타낸 과정과 동일한 방법으로 제조하였다. CdTe-IL 양자점의 합성을 위해 Cd 전구체 용액에 이온성 액체 (MIL-S2) 7 mmol을 첨가하고 1 몰농도의 소듐하이드록사이드 수용액을 이용하여 pH를 11로 조정하고 30분간 상온에서 교반한다. 이후 상기 용액을 100도의 온도로 승온시킨 후, 준비해 두었던 Te 전구체 용액을 천천히 투입하여 CdTe-MIL-S2 용액을 제조하였다. 도 1(a)는 본 실시예에 따른 이온성액체 표면처리된 양자점의 형상을 찍은 사진이다. 그리고 도 2(b)는 본 양자점의 입도분석 결과를 나타내는 그래프 이다. 그래프에서 양자점의 크기는 20 나노미터이하이다. 그리고 도 2는 본 실시예에 따른 이온성액체 표면처리된 양자점의 흡수 및 발광스펙트럼이다.

<실시예 3>

실시예 3는 실시예 2의 CdTe-MIL-S2 대신 CdSe-MIL-S2를 제조하는 것에 관한 것으로, CdSe를 합성하기 위해 Te 전구체 용액 대신에 Se 전구체 용액으로 바꾸어 실험한 것을 제외하고는 실시예 2에서 나타낸 제조과정과 동일하게 하여 CdSe-MIL-S2를 제조하였다. Se 전구체 용액은 소듐보로하이드라이드 6 mmol (0.227 g)을 물 5 g에 녹인 용액과 Se 분말 3 mmol을 물 10 g에 분산시킨 용액을 혼합하고, 이를 0도에서 8시간동안 교반함으로써 제조하였다.

다음은 실시예 1-3을 통해 제조한 양자점 분산용액의 안정성 및 효율을 다음과 같이 측정하여 비교한 결과를 표1에 나타내었다.

	리간드 캡핑된 양자점		입자크기 (nm)	최대발광 파장 (nm)	pH 조건에 따른 분산안정성	양자효율 (%)
	양자점	이온성 액체 리간드
실시예 1	CdTe	MIL-S1	4-5	594	6-12	24
실시예 2	CdTe	MIL-S2	4-5	586	5-13	30
실시예 3	CdSe	MIL-S2	4-5	553	5-13	32

실시예들을 통해 제조된 양자점의 물성비교

양자점의 입자크기는 투과전자현미경(Transmission electron microscope, TEM)을 이용하여 측정하였으며, 최대발광 파장은 470 nm의 파장의 빛으로 양자점을 여기시켰을 때 발광하는 빛의 최대치의 파장을 측정하여 나타내었다. 또한 pH 조건에 따른 분산안정성을 측정하기 위하여 양자점이 분산되어 있는 용액에 NaOH 수용액 또는 CH₃COOH 수용액을 미량씩 첨가함으로써 pH 값을 조절하였으며, 각 pH 조건에서 양자점이 침전되지 않고 안정하게 분산되어 있는지 관찰하였다. 이를 통해 양자점의 침전이 발생하지 않고 안정하게 분산되어 있는 pH 범위를 기록하여 나타내었다. 양자효율의 측정은 약 95%의 발광효율을 나타내는 유기염료인 Rhodamine-6G를 기준으로 하여 다음의 식에 따라 계산한 값을 나타내었다.

위의 결과에서 나타낸 바와 같이 실시예 1 내지 3을 통해 제조된 양자점은 양자효율이 약 20에서 40%의 범위로 높은 동시에, 용액내에서 안정하게 분산될 수 있는 pH 범위가 5에서 13로 넓기 때문에 화학적인 안정성이 우수한 것을 알 수 있다.

Claims (15)

1. 이온성 액체로 캡핑된 양자점.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 양자점이 하기 화학식 1의 구성을 가지며 이온성 액체로 캡핑된 것을 특징으로 하는 양자점.
   [화학식 1]
   

   

   
   여기서, X는 탄소수 1 내지 12개의 탄화수소기로 구성된 알킬그룹이거나 중합반응에 참여할 수 있는 비닐 또는 알릴그룹을 나타내고, R_i (i=0, 1, 2, 3)은 각각 동일하거나 상이하며 탄소수 1 내지 12개의 탄화수소를 나타낸 것으로 헤테로 원자를 하나이상 선택적으로 포함할 수 있고, Y는 티올 (-SH) 또는 실란 (-SiOR) 그룹을 나타내며, Z는 이온성 액체의 음이온, 그리고 QD는 양자점이다.
3. 제 2항에 있어서, 상기 양자점은 II-IV 또는 III-V 반도체 입자로서 CdSe, CdTe, CdS, CdSe@CdS, ZnS, ZnSe, PbSe, PbTe, PbS를 포함하는 것임을 특징으로 하는 양자점.
4. 제 2항에 있어서, 상기 이온성 액체는 티올 (-SH) 또는 실란 (-SiOR) 그룹을 적어도 하나 이상 포함하는 것임을 특징으로 하는 양자점.
5. 제 2항에 있어, 이온성 액체는 단량체이거나 고분자형태임을 특징으로 하는 양자점
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이온성 액체의 음이온에 따라 수분산성 또는 유류 분산성을 갖는 것을 특징으로 하는 양자점.
7. 제 6항에 있어서, 상기 이온성 액체가 이미다졸리움계 양이온으로 구성되며, 음이온은 Br^-, Cl^-, I^-, ClO₄ ^-, NO₃ ^-, CH₃SO₄ ^-, CH₃COO^-, BF₄ ^-, PF₆ ^-, CH₃COO^-, (CF₃SO₂)₂N^- 에서 선택되는 것을 특징으로 하는 양자점
8. 이온성 액체가 포함되어 있는 용매에서 양자점 전구체를 반응시켜 이온성 액체가 양자점 표면에 배위되도록 하여 이온성 액체로 표면처리된 양자점을 합성하는 방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 양자점이 하기 화학식 1의 화학구조를 갖는 것을 특징으로 하는 이온성 액체로 표면처리된 양자점을 합성하는 방법.
   [화학식 1]
   

   

   
   여기서, X는 탄소수 1 내지 12개의 탄화수소기로 구성된 알킬그룹이거나 중합반응에 참여할 수 있는 비닐 또는 알릴그룹을 나타내고, R_i (i=0, 1, 2, 3)은 각각 동일하거나 상이하며 탄소수 1 내지 12개의 탄화수소를 나타낸 것으로 헤테로 원자를 하나이상 선택적으로 포함할 수 있고, Y는 티올 (-SH) 또는 실란 (-SiOR) 그룹을 나타내며, Z는 이온성 액체의 음이온, 그리고 QD는 양자점이다.
10. 제 9항에 있어서, 상기 양자점은 II-IV 또는 III-V 반도체 입자로서 CdSe, CdTe, CdS, CdSe@CdS, ZnS, ZnSe, PbSe, PbTe, PbS를 포함하는 것임을 특징으로 하는 이온성 액체로 표면처리된 양자점을 합성하는 방법.
11. 제 9항에 있어서, 상기 용매는 물이거나 비점이 200도 이상인 유기용매임을 특징으로 하는 이온성 액체로 표면처리된 양자점을 합성하는 방법.
12. 제 9항에 있어, 상기 양자점 전구체와 상기 이온성액체의 함량비율이 양자점 전구체 1.0 몰에 대하여 이온성 액체를 이온성 액체의 단량체 기준으로 0.1 내지 10 몰의 비율임을 특징으로 하는 이온성 액체로 표면처리된 양자점을 합성하는 방법.
13. 제 9항에 있어서, 상기 이온성 액체는 티올 (-SH) 또는 실란 (-SiOR) 그룹을 적어도 하나 이상 포함하는 것임을 특징으로 하는 이온성 액체로 표면처리된 양자점을 합성하는 방법.
14. 제 8항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이온성 액체의 음이온을 분산될 용매에 따라 수분산성 또는 유류 분산성을 음이온으로 선택 치환하는 것을 특징으로 하는 이온성 액체로 표면처리된 양자점을 합성하는 방법.
15. 제 14항에 있어서, 상기 이온성 액체가 이미다졸리움계 양이온으로 구성되며, 음이온은 Br^-, Cl^-, I^-, ClO₄ ^-, NO₃ ^-, CH₃SO₄ ^-, CH₃COO^-, BF₄ ^-, PF₆ ^-, CH₃COO^-, (CF₃SO₂)₂N^- 에서 선택되는 것을 특징으로 하는 이온성 액체로 표면처리된 양자점을 합성하는 방법.

Images