A surface acoustic wave(SAW) sensor for the detection of odorants has been constructed by depositing various phospholipids and fatty acids onto the surface of the SAW device. Applying the Langmuir-Blodgett technique. it was possible to deposit the optimal number of layer which was found to be between 10 and 20. The characteristics of a SAW device operating at 310 MHz deposited with phosphatidyl choline were analysed. Menthone, amylacetate, acetion, and other organic gases sho7\\\\`ed different affinities to the coated lipids. An explanation is given for differant odorant affinities based on the monolayer properties of phospholipids. The identification of odorants depending on the type of lipid used for coating is discussed in terms of a comparison of their normalized resonant frequency chi It pat terns. Using a number of different lipid-coated SAW devices. odorants can be identified by a computerized pattern recognition algorithm.
적외선 분광법을 이용하여 하부상의 다양한 pH(3~11) 변화 및 금속이온($Na^+$, $Ca^{2+}$, $La^{3+}$) 존재에 따른 perfluorostearic acid(PFS)의 이온화 거동에 관한 연구를 수행하였다. Langmuir-Blodgett (LB) 수조의 하부상에 존재하는 pH 변화 및 금속이온의 종류에 따른 PFS의 -COOH의 C = O 신축진동 피크와 $COO^-$ 피크의 이동 및 강도의 변화를 관찰한 결과 하부상 수용액의 pH가 같은 경우에는 PFS의 -COOH 그룹의 C = O 피크 세기의 감소가 $La^{3+}$ > $Ca^{2+}$ > $Na^+$의 순으로 나타났다. 이는 PFS에 대한 친화도가 $La^{3+}$가 가장 크며, $Ca^{2+}$ 및 $Na^+$의 순서로 감소한다는 것을 알 수 있다. 또한 증류수 하부상에서 생성된 perfluorostearate 이온의 몰분율을 측정한 IR 스펙트럼으로부터 계산한 결과 약 pH 3의 낮은 pH 값에서도 50% 이상의 perfluorostearate 이온이 생성되는 것을 관찰하였으며, 이러한 결과는 PFS의 이온화도가 stearic acid (SA)보다 높은 것을 나타낸다.
Alkanethiol (CH3(CH2)nSH) 자기 조립 박막은 금, 은, 팔라듐 그리고 구리와 같은 금속 물질과 결합하여 산화 방지 보호막, 생화학적 멤브레인 그리고 케미컬 센서로 널리 이용되었다. 전도성을 가진 많은 금속 분말 중에서, 구리는 뛰어난 열, 전기 전도성과 풍부한 양으로 다른 귀금속에 비교하여 경제성까지 갖춘 물질이다. 그러나 이러한 구리 나노 분말은 대기에 노출된 구리 분말이 쉽게 산화된다는 결정적인 단점 때문에 그동안 널리 이용되지 못하였다. 이러한 구리의 단점을 극복하고 뛰어난 전도성의 특징을 이용하고자, Langmuir-Blodgett (LB), layer by layer (LbL), electrophoretic deposition (EPD), self-assembled monolayer (SAM)과 같은 구리 나노 분말 위에 유기 박막을 형성하고자 하는 많은 방법이 시도되어왔다. 이러한 방법들 대부분은 습식 방법으로 진행되었으며, 약 2-nm 두께의 SAM 구조를 형성할 수 있음이 많은 연구를 통하여 확인되었다. 그러나 습식 기반의 SAM 구조는 단지 수일 동안만 유효하며, 이는 코팅을 수행하면서 점차 떨어지는 source solvent의 순도와 적합하지 않은 코팅 조건, 그리고 이러한 원인으로 형성된 부실한 막질 구조 때문으로 추측된다. 게다가 이러한 습식 기반 공정은 코팅 막의 두께 조절과 코팅 시 solvent의 순도를 일정하게 유지하는 것이 매우 복잡하고 어려운 작업으로 알려져 왔다. 본 실험에서는 고 진공 챔버 (< $4.0{\times}10-6$ torr) 시스템을 이용하여 습식 기반 공정의 문제점을 극복하고 구리 나노 분말의 산화를 막기 위한 실험을 진행하였다. 1-octanethiol (CH3(CH2)7SH)은 중간 길이의 hydrocarbon (n=7) 구조를 가진 특징 때문에 코팅 물질로 사용되었다. 게다가, alkanethiol 족 특유의 물질인 황(sulfur)은 구리와 결합하여 산화방지 보호막의 역할을 수행할 수 있다. 저 진공 조건에서는 10-nm의 multilayer가 일괄적으로 코팅됨을 확인할 수 있었다. 본 실험에서는 약 10-nm 두께의 자기 조립 박막(self assembled monolayers: SAMs)이 고 진공 조건에서 구리 나노 분말 표면 위에 코팅 조건의 변경을 통해서 5-nm에서 10-nm 두께의 1-octanethiol SAMs 구조를 얻어낼 수 있었다. 이는 고 진공 조건에서 1-octanethiol SAMs의 코팅 두께를 조절함으로 다양한 크기의 분말에 코팅 물질로 쓰일 수 있음을 알 수 있다.
The physicochemical properties of the LB films were by AFM. We give pressure stimulation into organic thin films and then manufacture a device under the accumulation condition that the state surface pressure is 2, 10, 30[mN/m]. The stable images are probably due to a s interaction between the monolayer film and substrate. We are unable to obtain molecule res in images of the films but did see a marked co between images of the bare substrate and those the network structure film deposited ont Formation that prevent when gas phase stat liquid phase state measure but Could know o matter that molecules form equal and stable when molecules were not distributed evenly, accumulated in solid state only.
A hemoglobin/silver nanoparticle heterolayer was fabricated for bioelectronic device with electrochemical signal-enhancement effect. As a device element, a hemoglobin, the metalloprotein, contained the heme group that showed the redox property was introduced for charge storage element. For electron transfer facilitation, a silver nanoparticle was introduced for electrochemical signal facilitation, the hemoglobin was immobilized onto Au substrate using chemical linker 6-mercaptohexanoic acid (6-MHA). Then, the silver nanoparticle was immobilized onto fabricated hemoglobin/6-MHA heterolayers by layer-by-layer (LbL) method. The surface morphology and surface roughness of fabricated heterolayer were investigated by atomic force microscopy (AFM). The redox property of hemoglobin/silver nanoparticle heterolayer was investigated by a cyclic voltammetry (CV) experiment for obtaining an oxidation potential and reduction potential. Moreover, for the assessing charge storage function, a chronoamperometry (CA) experiment was conducted to hemoglobin/silver nanoparticle-modified heterolayer electrode using oxidation and reduction potentials, respectively. Based on the results, the fabricated hemoglobin/silver nanoparticle heterolayer showed that an increased charge storage effect compared to hemoglobin monolayer-modified electrode.
The monolayer behaviors at the air-water interface and the dielectric properties of MI-0 LB films for complex concentration were investigated by the surface pressure-area ($\pi$-A) isotherms and dielectric constant. The molecular area was expanded with increase of metal ions concentration. It is considered that the expansion of molecular area is due to electrostatic repulsion between the polymer chains andhydrophobic increase of ionic strength. In the frequency-dependent complex dielectric constant at room temperature, the real part of dielectric constant($\varepsilon'$) is about 6.0~10.0 in the low-frequency range and is decreasing slowly upto $1O^4$Hz. It decreased abruptly near $1O^5Hz$. It seems to be dielectric dispersion in this frequency range. Also, the imaginary part of dielectric constant ($\varepsilon"$) shows a peak in $1O^5$~$1O^6Hz$. It seems to be dielectric absorption in this frequency range.ange.
We investigated the monolayer behavior at the air-water interface with metal solution, the surface morphologies and the electrical properties such as conductivity, The calculated conductivity values of pure water subphase and its complexes with L $i^{+}$ ions are 5.6$\times$10$^{-l6}$ and 1.9$\times$10$^{-14}$ [S/cm], respectively. And the calculated barrier height D values of pure water subphase and its complexes with Li. ions are 0.70 and 0.66 [eV], respectively. We also attempted to fabricate a crown dendrimer Langmuir-Blodgett (LB) films containing functional end group that could form a complex structure with metal ions. Also, we investigated the surface activity of dendrimer films at air-water interface. In AFM images. the larger domains irregularly shaped structures on the top while the smaller ones were free from such defects. In conclusion, it is demonstrated that the metal ion around dendrimer and polymer included crown function group can contribute to make formation of network structure among crown function group and result in change of electrical properties.s.s.
We investigated the monolayer behavior at the air-water interface with metal solution, the surface morphologies and the electrical properties such as conductivity, The calculated conductivity values of pure water subphase and its complexes with L $i^{+}$ ions are 5.6$\times$10$^{-l6}$ and 1.9$\times$10$^{-14}$ [S/cm], respectively. And the calculated barrier height D values of pure water subphase and its complexes with Li. ions are 0.70 and 0.66 [eV], respectively. We also attempted to fabricate a crown dendrimer Langmuir-Blodgett (LB) films containing functional end group that could form a complex structure with metal ions. Also, we investigated the surface activity of dendrimer films at air-water interface. In AFM images. the larger domains irregularly shaped structures on the top while the smaller ones were free from such defects. In conclusion, it is demonstrated that the metal ion around dendrimer and polymer included crown function group can contribute to make formation of network structure among crown function group and result in change of electrical properties.s.s.
It is well known that the state of existence of molecules on the surface of water changes during compression of the molecules. Electric methods, such as measurement of the surface potential or displacement current are also useful for investigating dynamic changes of molecular state on the water surface during compression. In this paper, We studied on the Bio thin film by Langmuir-Biodgett(LB) method. The Experiment method used displacement current, $\pi-A$ isotherm and BAM (Brewster Angle Microscopy). using the BAM, we can to the molecular orientation of monolayer on the water surface and directly see the morphology of the films on water subphase as well as that of the films.
기-액 계면에서 Palmitic acid(PA) 단분자막의 ${\pi}$-A(surface pressure-area) 등온선 변화는 pH가 높을수록 가용화로 인하여 단위분자면적(${\AA}^2$/molecule)이 낮은 쪽으로 이동되었다. 바탕용액속에 Mg$^{2+}$, Ca$^{2+}$ 및 Ba$^{2+}$ 이온들을 각각 첨가했을 때 PA 분자는 압축되는 현상을 보였으며 이 효과는 이온의 농도 증가와 더불어 증가하였다. Langmuir-blodgett(LB) 다층막으로 IR 분광분석을 한 결과, PA는 이들이온과 각각 Mg, Ca, Ba-Palmitate 착물을 형성한다는 것을 알 수 있었다. 알칼리토금속 이온들에 의한 PA의 압축효과는 pH 8에서 Ca$^{2+}$ > Ba$^{2+}$ > Mg$^{2+}$ 순으로 나타났으며 Mg$^{2+}$ 을 제외하고는 원자번호 증가에 따라 감소되었다. 반면, 중성인 초순수 물에서는 Ba$^{2+}$ > Ca$^{2+}$ > Mg$^{2+}$ 순으로 나타났으며 이 현상은 원자번호가 낮아짐에 따라 감소하였다. 단분자막 상에서 PA와 HD(hexadecanol), 2성분계의 섞임성은 초순수 물인 계인 경우는 섞임성이 좋았으며 pH 8인 계의 경우는 섞임성이 나쁨을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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