KR20160024286A - Prober for detecting a copper ion and method of detecting a copper ion using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 구리 이온 검출용 프로버 및 상기 프로버를 이용하여 구리 이온을 검출하는 검출 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구리 이온의 존재시 고유 발광성이 감소되어 구리 이온의 존재를 검출할 수 있는 구리 이온 검출용 프로버 및 상기 프로버를 이용하여 구리 이온을 검출하는 구리 이온의 검출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a prober for copper ion detection and a detection method for detecting copper ion using the prober. More particularly, the present invention relates to a prober for detecting the presence of copper ions A prober for copper ion detection and a method for detecting copper ion for detecting copper ion using the prober.
구리는 생명체에 필수적으로 필요한 성분이지만 지나치게 많으면 질병을 일으킬 수 있는 원인이 되는 물질이다. 최근에 산업화의 진행에 따라 구리가 환경오염에 끼지는 영향이 커지고 있으며, 더불어 생태계에 미치는 영향도 같이 커지고 있다. Copper is an essential ingredient in life, but it is a substance that can cause disease if it is too much. Recently, as the industrialization progresses, the impact of copper on environmental pollution is increasing, and the impact on the ecosystem is also increasing.
기존의 중금속 측정기술은 매우 다양하지만 그 중에서 형광측정 방법으로는 thioglycerol or L-cysteine로 표면이 개질된 양자점를 이용해 구리이온을 측정한 경우가 있었으며, 구리 이온을 형광법으로 측정하는 기술이 알려져 있다.Conventional methods for measuring heavy metals are very diverse, but among them, copper ions were measured using a quantum dot surface modified with thioglycerol or L-cysteine, and a technique for measuring copper ions by fluorescence method is known.
또한 여러 연구그룹들이 유전자(DNA)와 단백질(protein)을 이용해 기능성 분자(molecule)와 고분자(polymer)등으로 표면이 개질된 양자점을 이용해 매우 낮은 농도까지 수계에서 구리 이온을 형광법으로 측정하는 방법에 대하여 연구가 진행되고 있다.In addition, several research groups have used a quantum dot method in which DNA and protein are used as functional molecules and polymers to measure copper ions in a water system at a very low concentration. Research is underway.
하지만, 상술한 표면 개질된 양자점을 이용한 형광법은 균일성, 안정성, 선택성 등에 관한 문제를 여전히 가지고 있다. However, the fluorescence method using the above-mentioned surface-modified quantum dot still has problems concerning uniformity, stability, selectivity, and the like.
본 발명의 일 목적은 개선된 안정성 및 선택성을 가질 수 있는 구리 이온 검출용 프로버를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a prober for the detection of copper ions which can have improved stability and selectivity.
본 발명의 다른 목적은 상기 구리 이온 검출용 프로버를 이용하는 구리 이온의 검출 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for detecting copper ions using the prober for detecting copper ions.
본 발명의 실시예들에 따른 구리 이온 검출용 프로버는 5.6 내지 11.2 nM 범위의 농도를 갖고, CTAB으로 수식된(modified) 코어셀 구조의 반도체 양자점, 0.1 내지 10 mM 범위의 농도를 갖고, 상기 반도체 양자점의 표면에 부착된 티오황화염 및 나머지 용매를 포함한다.The prober for copper ion detection according to embodiments of the present invention has a concentration in the range of 5.6 to 11.2 nM and a semiconductor quantum dot of core cell structure modified with CTAB, a concentration in the range of 0.1 to 10 mM, A thiosulfate attached to the surface of the quantum dot, and the remaining solvent.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반도체 양자점은 CdSe(코어)/ZnS(셀)일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the semiconductor quantum dot may be CdSe (core) / ZnS (cell).
본 발명의 일 실시예에 따른 구리 이온 검출용 프로버는 5.5 내지 9.6 pH 범위를 가질 수 있다.The prober for copper ion detection according to an embodiment of the present invention may have a pH range of 5.5 to 9.6.
본 발명의 실시예들에 따른 구리 이온 검출용 프로버를 이용한 검출 방법에 따르면, CTAB으로 수식된 코어셀 구조의 반도체 양자점 및 티오황화염을 용매 내에 첨가하여 구리 이온 검출용 프로버를 준비하고, 상기 프로버에 구리 이온을 검출하기 위하여 시료를 첨가한 후, 상기 검출 용액으로부터 발생되는 고유 발광성의 감소 정도를 확인한다.According to the detection method using the prober for copper ion detection according to the embodiments of the present invention, a probe for detecting copper ion is prepared by adding a semiconductor quantum dot and a thiosulfate of a core cell structure modified by CTAB into a solvent, After the sample is added to the prober to detect copper ions, the degree of decrease in the intrinsic luminescence generated from the detection solution is confirmed.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 티오황화염은 0.1 내지 10 mM 범위의 농도를 가질 수 있다. 상기 반도체 양자점은 5.6 내지 11.2 nM 범위의 농도를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the thiosulfur flame may have a concentration ranging from 0.1 to 10 mM. The semiconductor quantum dots may have a concentration ranging from 5.6 to 11.2 nM.
본 발명의 일 실시예에 따른 구리 이온 검출용 프로버는, 5.5 내지 9.6 pH 범위를 가질 수 있다.The prober for copper ion detection according to an embodiment of the present invention may have a pH range of 5.5 to 9.6.
본 발명의 실시예들에 따른 구리 이온 검출용 프로버 및 이를 이용한 구리 이온의 검출 방법은 다른 중금속 이온과 비교하여 구리 이온에 대하여 대해 개선된 선택성을 가지며, 나아가 우수한 검출 감도를 가진다. The prober for copper ion detection according to embodiments of the present invention and the method for detecting copper ion using the same have improved selectivity for copper ion compared to other heavy metal ions and further have excellent detection sensitivity.
나아가, 본 발명의 실시예들에 따른 구리 이온 검출용 프로버는 수계(water-system) CTAB 수식된 반도체 양자점을 포함함으로써 보관이 용이하고, 장기적으로 외부환경변화에 대해 안정적이며, 제조 공정이 상대적으로 단순화될 수 있다. 또한, 기존 검출 방법과 비교할 때 검출 방법이 간단하며 첨가하는 화학 용액이 절감되어 안전하게 이용될 수 있다. Further, the prober for copper ion detection according to the embodiments of the present invention includes a water-system CTAB-modified semiconductor quantum dot, thereby being easy to store, stable for external environmental change over a long period of time, Can be simplified. Compared with the conventional detection method, the detection method is simple and the added chemical solution can be saved and used safely.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 구리 이온 검출용 프로버의 반응 메카니즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예1-3 및 2-3에 따른 프로버의 파장별 광방출 강도를 나타낸 그래프들이다.
도 3은 비교예 1 및 2에 대한 프로버의 파장별 방출 크기를 나타낸 그래프들이다.
도 4는 반도체 양자점에 부착된 티오황화염의 농도에 따른 중금속 이온별 광방출 강도비를 나타낸 그래프들이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 프로버에 대한 구리 이온이 없을 경우 pH의 변화에 따른 광방출 강도비를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 프로버에 대한 구리 이온이 있을 경우 pH의 변화에 따른 광방출 강도비를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 프로버의 구리 이온에 대한 선택성을 설명하기 위한 그래프이다.1 is a view for explaining a reaction mechanism of a prober for copper ion detection according to embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the light emission intensities of the prober according to wavelengths according to Examples 1-3 and 2-3 of the present invention. FIG.
FIG. 3 is a graph showing emission sizes of wavelengths of the prober for Comparative Examples 1 and 2. FIG.
FIG. 4 is a graph showing the ratio of the light emission intensity of heavy metal ions to the concentration of thio-sulfur flame attached to the semiconductor quantum dots.
FIG. 5 is a graph illustrating the ratio of the light emission intensity according to the change of pH in the absence of copper ions to the prober according to the embodiments of the present invention. FIG.
FIG. 6 is a graph showing the ratio of the light emission intensity according to the change in pH when copper ions are present in the prober according to the embodiments of the present invention. FIG.
7 is a graph for explaining the selectivity of the prober to copper ions according to the embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 대상물들의 크기와 양은 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대 또는 축소하여 도시한 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. In the accompanying drawings, the sizes and the quantities of objects are shown enlarged or reduced in size in order to clarify the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 다른 특징들이나 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprise", "comprising", and the like are intended to specify that there is a feature, step, function, element, or combination of features disclosed in the specification, Quot; or " an " or < / RTI > combinations thereof.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
On the other hand, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 구리 이온 검출용 프로버의 반응 메카니즘을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a reaction mechanism of a prober for copper ion detection according to embodiments of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 구리 이온 검출용 프로버는 코어셀 구조를 갖는 반도체 양자점, 상기 반도체 양자점의 표면에 부착된 티오황화염 및 나머지 용매를 포함한다.Referring to FIG. 1, a prober for copper ion detection according to embodiments of the present invention includes a semiconductor quantum dot having a core cell structure, a thio sulfur flame attached to the surface of the semiconductor quantum dot, and the remaining solvent.
상기 반도체 양자점은 코어에는 CdSe으로 이루어진고 상기 코어를 덮는 셀에는 ZnS으로 이루어진 코어셀 구조를 갖는다. 상기 반도체 양자점은 상기 용매 내에 분산된다. 상기 반도체 양자점은 리간드 교환을 통하여 수분산이 가능하다. The semiconductor quantum dot has a core cell structure composed of CdSe in the core and ZnS in the cell covering the core. The semiconductor quantum dots are dispersed in the solvent. The semiconductor quantum dots can be dispersed in water through ligand exchange.
상기 반도체 양자점은 5.6 내지 11.2 nM 범위의 농도를 갖는다.The semiconductor quantum dots have concentrations ranging from 5.6 to 11.2 nM.
한편, 상기 반도체 양자점은 CdSe, CdS, CdTe 및 PbS 등이 단독 또는혼합하여 이루어질 수도 있다.On the other hand, the semiconductor quantum dots may be made of CdSe, CdS, CdTe, PbS, etc. singly or in combination.
상기 반도체 양자점에는 구리 이온과 같은 표적 물질을 제외한 다른 중금속 물질이 흡착하지 못하도록 표면 개질된다. 보다 상세하게는 상기 반도체 양자점에는 Hexadecryl trimethyl ammonium bromide(CTAB)으로 수식된(modified)되어 표면 개질된다. 이 경우, 상기 반도체 양자점은 상대적으로 간단한 표면 처리 공정을 통하여 표면 개질될 수 있다.The semiconductor quantum dots are surface modified so that other heavy metal materials other than the target material such as copper ions can not be adsorbed. More specifically, the semiconductor quantum dots are modified with hexadecyl trimethyl ammonium bromide (CTAB) to be surface-modified. In this case, the semiconductor quantum dots can be surface modified through a relatively simple surface treatment process.
상기 티오황화염(tiosulfate)은 상기 반도체 양자점의 표면에 부착된다. 상기 티오황화염은 상기 프로버의 선택성(selectivity) 및 민감도(sensitity)를 부여할 수 있다. 상기 티오황화염은 0.1 내지 10 mM 범위의 농도를 갖도록 구비될 수 있다.The thiosulfate is attached to the surface of the semiconductor quantum dots. The thiosulfate may confer selectivity and sensitivities of the prober. The thiosulfate may be provided to have a concentration ranging from 0.1 to 10 mM.
상기 용매는 탈이온수 또는 유기용매를 포함할 수 있다. 상기 유기 용매로는 사이클로 헥산 또는 톨루엔 등이 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다.The solvent may include deionized water or an organic solvent. As the organic solvent, cyclohexane or toluene may be used alone or in combination.
도 1을 참조하면, 구리 이온 검출용 프로버에 구리 이온이 포함된 시료가 첨가될 경우, 구리 이온이 티오황화염과 반응한다. 이로써 구리 이온(Cu2+)이 부분적으로 Cu1+ 또는 Cu0으로 환원되고 이에 반도체 양자점의 표면에 Cux(x=1,2)Se 가 형성된다. 상기 Cux(x=1,2)Se는 반도체 양자점의 발광을 방해함으로써 고유 발광성이 감소하게 된다. 예를 들면, 반도체 양자점은 오렌지색 또는 핑크 색의 고유 발광성을 가지나, 구리 이온과 접촉할 경우 고유 발광성이 감사되어 무색에 가깝게 발광 강도가 감소될 수 있다.Referring to FIG. 1, when a sample containing copper ions is added to the prober for copper ion detection, the copper ion reacts with the thiosulfate. As a result, copper ions (Cu 2+ ) are partially reduced to Cu 1+ or Cu 0 , and Cu x (x = 1, 2) Se is formed on the surface of the semiconductor quantum dots. The Cu x (x = 1, 2) Se interferes with the emission of the semiconductor quantum dots, thereby reducing the intrinsic luminescence. For example, semiconductor quantum dots have an orange or pink luminescence property, but when they come in contact with copper ions, their luminescence properties are gained, so that the luminescence intensity can be reduced to nearly colorless.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프로브는 5.5 내지 9.6 pH 범위를 가질 수 있다. 상기 프로브의 pH값은 NaOH와 같은 염기성 용액을 추가함으로써 조절될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the probe may have a pH ranging from 5.5 to 9.6. The pH value of the probe can be adjusted by adding a basic solution such as NaOH.
상기 프로브의 pH 값이 증가할수록 상기 발광 강도는 감소하다. 또한, 상기 프로브는 pH값이 증가할수록 높은 선택성을 가질 수 있다. 하지만, 상기 프로브의 pH값이 지나치게 높은 경우(강염기성을 가질 경우), 반도체 양자점의 표면에 산화 금속 또는 수산화 금속으로 이루어진 보호층이 형성됨으로써 선택성이 악화될 수 있다. 반면에 상기 프로브의 pH값이 지나치게 낮은 경우(강산성을 가질 경우), 상기 티오황화염이 분해되어 설파이드(sulfide), 설파이트(sulfite)와 같은 부산물이 형성되어 선택성이 악화될 수 있다. 따라서 상기 프로브는 5.5 내지 9.6 pH 범위를 가질 수 있다.As the pH value of the probe increases, the emission intensity decreases. In addition, the probe may have high selectivity as the pH value increases. However, when the pH value of the probe is excessively high (in the case of having a strong basicity), the protective layer made of a metal oxide or a metal hydroxide is formed on the surface of the semiconductor quantum dots, thereby deteriorating the selectivity. On the other hand, when the pH value of the probe is excessively low (when the probe has a strong acidity), the thiosulfurate decomposes to form by-products such as sulfide and sulfite, thereby deteriorating the selectivity. Thus, the probe may have a pH range of 5.5 to 9.6.
상기 프로버를 이용하여 구리 이온을 검출하는 방법에 따르면, CTAB으로 수식된 코어셀 구조의 반도체 양자점 및 티오황화염을 용매 내에 첨가하여 구리 이온 검출용 프로버를 제조한다. 이후, 상기 프로버에 구리 이온을 검출하기 위하여 시료를 첨가하여, 상기 검출 용액으로부터 발생되는 고유 발광성의 감소 정도를 확인함으로써 시료 내에 구리 이온의 존재를 검출할 수 있다.
According to the method for detecting copper ions using the prober, a proton for detecting copper ions is prepared by adding a semiconductor quantum dot and a thiosulfate of a core cell structure modified by CTAB into a solvent. Thereafter, the presence of copper ions in the sample can be detected by adding a sample to detect the copper ion in the prober, and checking the degree of decrease in the intrinsic luminescence generated from the detection solution.
구리 이온 검출용 프로버의 평가Evaluation of prober for copper ion detection
본 발명의 실시예들에 따른 구리 이온 검출용 프로버에 대하여 선택성 및 및 민감도를 측정하였다.The selectivity and sensitivity of the prober for copper ion detection according to embodiments of the present invention were measured.
먼저, CdSe(코어)/ZnS(셀)의 코어셀 구조를 갖는 반도체 양자점(QD)을 준비한 후, 상기 반도체 양자점에 대하여 CTAB으로 표면처리하였다. 이후, 탈이온수를 용매로 하고 티오황화염을 첨가하여 구리 이온 검출용 프로버를 제조하였다. 이때 1M NaOH 용액을 이용하여 상기 프로버의 pH를 조절하였다. 한편, 반도체 양자점의 농도 및 티오황화염의 농도는 아래 표1과 같이 조절하였다.First, a semiconductor quantum dot (QD) having a core cell structure of CdSe (core) / ZnS (cell) was prepared, and then the semiconductor quantum dots were surface-treated with CTAB. Thereafter, a prober for detecting copper ions was prepared by adding deionized water as a solvent and adding thiosulfate. At this time, the pH of the prober was adjusted using a 1M NaOH solution. On the other hand, the concentration of the semiconductor quantum dots and the concentration of the thiosulfate were adjusted as shown in Table 1 below.
도 2는 본 발명의 실시예1-3 및 2-3에 따른 프로버의 파장별 광방출 강도를 나타낸 그래프들이다. 도 3은 비교예 1 및 2에 대한 프로버의 파장별 방출 크기를 나타낸 그래프들이다.FIG. 2 is a graph showing the light emission intensities of the prober according to wavelengths according to Examples 1-3 and 2-3 of the present invention. FIG. FIG. 3 is a graph showing emission sizes of wavelengths of the prober for Comparative Examples 1 and 2. FIG.
도 2 및 도 3을 참조하면, 비교예1 및 비교예2의 경우 구리 이온 뿐만 아니라 은 이온 및 수은 이온에도 유사한 광방출 강도를 가져서 구리 이온에 대한 선택성이 낮다. 반면에 실시예1-3 및 실시예2-3의 경우, 구리 이온에 대한 우수한 선택성을 가짐을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 have a similar light emission intensity to silver ion and mercury ion as well as copper ion, and thus have low selectivity to copper ion. On the other hand, it can be confirmed that Examples 1-3 and 2-3 have excellent selectivity for copper ions.
도 4는 반도체 양자점에 부착된 티오황화염의 농도에 따른 중금속 이온별 광방출 강도비를 나타낸 그래프들이다.FIG. 4 is a graph showing the ratio of the light emission intensity of heavy metal ions to the concentration of thio-sulfur flame attached to the semiconductor quantum dots.
도 4를 참조하면, 반도체 양자점에 부착된 티오황화염의 농도에 따른 중금속 이온별 광방출 강도비(I/I0)를 확인할 수 있다. 레프런스 강도(I0)는 금속 이온이 없을 경우의 프로버의 광방출 강도를 나타낸다. Referring to FIG. 4, the photoabsorption ratio (I / I 0 ) of heavy metal ion according to the concentration of thio-sulfur flame attached to the semiconductor quantum dots can be confirmed. The reference strength (I 0 ) represents the light emission intensity of the prober in the absence of metal ions.
확인하건데, 티오황화염의 농도가 0.1 내지 10mM 의 범위에 있을 경우 다른 금속 이온과 비교할 때 구리 이온에 대한 광방출 강도가 현격히 감소함을 확인할 수 있다. 따라서, 티오황화염의 농도가 0.1 내지 10mM 의 범위를 가질 때 우수한 선택성을 가짐을 알 수 있다. 한편, 티오황화염의 농도가 10mM 초과하는 100mM 농도(비교예3-1) 및 200mM 농도(비교예3-2)일 경우, 오히려 선택성이 악화됨을 확인할 수 있다.It is confirmed that when the concentration of the thio-sulfur flame is in the range of 0.1 to 10 mM, the light emission intensity with respect to the copper ion is remarkably reduced as compared with other metal ions. Thus, it can be seen that when the concentration of the thiosulfate is in the range of 0.1 to 10 mM, it has excellent selectivity. On the other hand, when the concentration of the thiosulfate was greater than 10 mM (Comparative Example 3-1) and the concentration was 200 mM (Comparative Example 3-2), the selectivity was rather deteriorated.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 프로버에 대한 구리 이온이 없을 경우 pH의 변화에 따른 광방출 강도비를 나타낸 그래프이다. 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 프로버에 대한 구리 이온이 있을 경우 pH의 변화에 따른 광방출 강도비를 나타낸 그래프이다.FIG. 5 is a graph illustrating the ratio of the light emission intensity according to the change of pH in the absence of copper ions to the prober according to the embodiments of the present invention. FIG. FIG. 6 is a graph showing the ratio of the light emission intensity according to the change in pH when copper ions are present in the prober according to the embodiments of the present invention. FIG.
도 5 및 도 6을 참조하면, 1M NaOH을 첨가하여 pH가 증가함에 따라 광방출 강도가 감소함을 확인할 수 있다. 여기서 pH가 4.8(NaOH 첨가되지 않음, 시료0), 5.5(시료1), 7.2(시료2), 8.5(시료3), 9(시료4) 및 9.6(시료5)에 대하여 각각 구리 이온의 유무에 따른 광방출 강도비(I0/I)를 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6, it can be seen that the light emission intensity decreases with increasing pH by adding 1M NaOH. Here, the presence or absence of copper ions was measured for pH 4.8 (NaOH not added, Sample 0), 5.5 (Sample 1), 7.2 (Sample 2), 8.5 (Sample 3), 9 (Sample 4), and 9.6 (I 0 / I) can be confirmed.
구리이온이 없을 경우, pH가 증가함에 따라 광방출 강도가 감소함을 확인할 수 있다. 반면에 구리 이온이 있을 경우, pH8.5(시료 3)의 경우 가장 급격하게 광방출 감도가 감소함으로 확인할 수 있다. 이후, pH가 추가적으로 증가함에 따라 광방출 감도가 오히려 증가함을 알 수 있다. 이는 도체 양자점의 표면에 산화 금속 또는 수산화 금속으로 이루어진 보호층이 형성되기 때문이다.In the absence of copper ions, it can be seen that the light emission intensity decreases with increasing pH. On the other hand, in the case of copper ion, it can be confirmed that the light emission sensitivity is decreased most rapidly in the case of pH 8.5 (sample 3). It can be seen that the light emission sensitivity is increased as the pH is further increased. This is because a protective layer made of a metal oxide or a metal hydroxide is formed on the surface of the conductor quantum dots.
도 7은 본 발명의 실시예2-3에 대한 프로버의 구리 이온에 대한 선택성을 설명하기 위한 그래프이다.FIG. 7 is a graph for explaining the selectivity of the prober to the copper ion in Example 2-3 of the present invention. FIG.
도 7을 참조하면, 75μM 의 Zn2+, Pb2+, In3+, Fe3+, Co2+, Cd2+ 및 Ca3+와 5μM 의 Hg2+, Ag2+와 750nM 의 Cu2+의 시료에 대하여 본 발명의 실시예2-3에 대한 프로버에 대하여 광 방출 강도비 및 고유 발광성을 확인하였다. 실시예2-3에 대한 프로버는 구리 이온에 대하여 우수한 선택성을 가짐을 확인할 수 있다.Referring to Figure 7, Zn 2+ of 75μM, Pb 2+, In 3+,
상술한 다공성 복합 구조물 및 이의 제조 방법 기술은 수질 정화용 필터, 가열용 필터, 선택적 이온 투과성 필터 등에 적용될 수 있다.The porous composite structure and the manufacturing method thereof can be applied to a water purification filter, a heating filter, a selective ion permeable filter, and the like.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims. It can be understood that it is possible.
Claims (7)
0.1 내지 10 mM 범위의 농도를 갖고, 상기 반도체 양자점의 표면에 부착된 티오황화염; 및
나머지 용매를 포함하는 구리 이온 검출용 프로버.A semiconductor quantum dot of a core cell structure having a concentration in the range of 5.6 to 11.2 nM and modified by CTAB;
Thiosulfurates having a concentration in the range of 0.1 to 10 mM and attached to the surface of the semiconductor quantum dots; And
And the remaining solvent.
상기 프로버에 구리 이온을 검출하기 위하여 시료를 첨가하는 단계; 및
상기 검출 용액으로부터 발생되는 고유 발광성의 감소 정도를 확인하는 단계를 포함하는 구리 이온의 검출 방법.Preparing a prober for copper ion detection by adding a semiconductor quantum dot and a thiosulfate of a core cell structure modified by CTAB into a solvent;
Adding a sample to detect copper ions in the prober; And
And detecting the degree of decrease in the intrinsic luminescence generated from the detection solution.
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| KR (1) | KR20160024286A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111122552A (en) * | 2019-12-11 | 2020-05-08 | 南京大学 | Method for monitoring cell to secrete copper ions by single-particle electrochemiluminescence imaging technology |
-
2014
- 2014-08-25 KR KR1020140110923A patent/KR20160024286A/en not_active Application Discontinuation
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