졸겔법으로 유기 분자를 Doping한 Xerogels의 구조 및 특성

초록

높은 양자 효율을 갖는 적절한 유기 형광 염료 분자들을 선택하여 media에 doping하면 형광 효율, 화학적 안정성, 광안정성, 열적, 기계적 안정성을 갖는 새로운 solid-state tunable laser 재료를 개발할 수 있다. 또한 유기 분자 doping한 xerogels은 photochemical hole burning, nonlinear optical materials, solar energy materials, 화학 센서, 그리고 pH 센서 등에 응용될 수 있다. 본 연구에서는 졸겔법으로 유기 분자가 첨가된 inorganic host matrix로서 ORMOSIL xerogel을 제조하기 위해 TEOS와 PDMS를 사용하였고, 여기에 유기 염료로 coumarin 4(7hydroxy-4methylcoumarin) 분자를 doping 하였다. 그리고 host matrix에서 유기 분자의 dimerization에 따른 유기 염료의 광학적 효율과 열적 안정성을 감소시키는 문제를 해결하기 위해 촉매의 종류와 양, dye 분자의 농도, 그리고 pH등의 변수를 조절하여 시료를 제조하였다. 이렇게 여러 실험 변수를 변화시켜 제조한 organic dye doped xerogel의 미세 구조는 SEM 분석, 광학적 성질은 PL과 UV-Visible, 유기 염료 기저체의 물리적 분석은 BET, 그리고 화학적 분석은 FT-IR을 이용하여 규명하였다.