Organic/inorganic hybrid materials have a lot of interest in various areas due to their fascinating properties. To control the location and dispersion of inorganic nanoparticles within polymer matrix, thiolterminated polymeric ligands have been widely used to tune the surface property of nanoparticles. However, the specific binding between the thiol functional group and metal is unstable with increasing temperature. To archive the thermally-stable Au nanoparticles, we previously synthesized various UV-crosslinkable polymeric ligands, which have different compositions of polar, UV-crosslinkable azide unit comparing to non-polar 스티렌 units. After crosslinking the Au nanoparticles, it was found that the nanoparticles had superb stability at high temperature (above 180 ℃). In this work, we used thermally-stable Au nanoparticles to control the location within the polymer matrix. By changing the amount of polar azide units in the polymeric ligands, we could precisely control the location of nanoparticles from one domain to the interface of block copolymer templates.

유기/무기 혼합 물질은 뛰어난 성능으로 인해 지난 수년간 다양한 분야에서 많은 관심을 받고 있다. 고분자 매트릭스에서의 무기 나노입자의 위치 및 분산을 조절하기 위해 싸이올(-SH) 기능기로 말단이 치환된 고분자 리간드가 나노입자의 표면 성질을 개질하는 데에 많이 사용되고 있다. 그러나 싸이올 기능기와 금속 나노입자간의 특정한 결합은 높은 온도에서는 매우 불안정하다. 본 연구진은 UV 경화가 가능한 azide 그룹을 고분자 리간드에 도입하여 열적으로 매우 안정한 금나노입자를 합성하여 보고한 바 있다. 본 연구에서는 더 나아가 표면 성질이 개질된 열적으로 안정한 금나노입자를 얻기 위해서 상대적으로 극성인 UV 경화 가능한 azide와 무극성인 스티렌의 공급 몰 비를 각각 다르게 해서 다양한 UV 경화성 고분자 리간드를 합성하였다. 이를 이용해 합성한 금나노입자는 열적으로 매우 안정하였으며 PS-b-PMMA와 같은 블록공중합체 매트릭스 내에서 금나노입자의 위치를 한 도메인에서 계면으로 정교하게 조절 할수 있음을 확인하였다.

Keywords: Au nanoparticles; UV-crosslinking; thermal stability; block copolymer templates.