권우성 교수, 탄소양자점의 에너지 구조 및 발광 기작 규명
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- 작성자 커뮤니케이션팀
- 보도일자 2021-12-15
우리대학 화공생명공학부 권우성 교수가 탄소양자점의 화학 구조를 분석하고 에너지 구조와 발광 기작을 규명한 결과를 탄소 분야 최고 권위지 Carbon (IF = 9.594)에 발표했다.
(논문명: Unraveling the origin of near-infrared emission in carbon dots by ultrafast spectroscopy)
탄소양자점은 대표적인 친환경 양자점 소재로 최근 생체의료 및 디스플레이 분야에서 큰 관심을 받고 있다.
이번 연구는 권 교수와 성균관대학교 에너지과학과 김지희 교수가 공동으로 수행하였으며, 우리대학 첨단소재연구소 박윤상 박사, 화공생명공학부 석사과정 김유진, 원성연 학생 등이 참여하였다.
[본 연구에서 제안된 탄소양자점의 화학/에너지 구조]
연구진은 탄소양자점의 특징적인 파장 1000 nm 영역대의 근적외선 발광이 미세흑연구조(nano-graphitic structure)에 기인한다는 사실을 밝히고, 이를 바탕으로 탄소양자점의 에너지 구조와 발광 기작에 대한 전반적인 모형을 최초로 제안했다. 특히 초고속 분광법(ultrafast spectroscopy)과 밀도 범함수 이론(density functional theory) 계산을 통해 모형의 타당성을 입증하고, 탄소양자점의 내부 및 표면 화학 구조가 양자역학적인 에너지 준위를 형성하는 과정을 재정립했다.
권 교수는 “이번 연구를 통해 탄소양자점의 화학 구조와 발광 특성 사이의 연관성이 규명된 만큼, 앞으로 탄소양자점의 성능을 개선하고 응용 분야를 넓히는데 주력할 예정”이라고 밝혔다.
권우성 교수, 김유진(학부 16, 대학원 20), 원성연(학부 16, 대학원 20)