이지훈 교수 연구팀(전자공학과) , 메타표면 기반 하이브리드 표면강화 라만산란법 (SERS) 메틸렌 블루(methylene blue, MB) 응답성 월등히 향상 시켜

- 메타표면 기반 금나노쉘 백금코어 하이브리드 입자 기술 적용하여 메틸렌 블루(methylene blue, MB) 응답성 월등히 향상 시켜 -
- Advanced Materials Interfaces 저널 커버 선정 -

본교 전자공학과 이지훈 교수 연구팀은 전자공학과 슈센린 석박통합과정 연구원(제1저자)과 함께 메타표면 기반 금나노쉘 백금코어 하이브리드 입자 기술을 적용하여 메틸렌 블루(methylene blue, MB) 표면강화 라만산란법 (SERS)의 응답성을 월등히 향상 시키는데 성공했다.

메타표면 기반의 하이브리드 표면강화 SERS 플랫폼은 메틸렌 블루((MB) 분자의 라만진동을 강화하기 위해 두가지 방법을 제안하였다. 먼저, 시약은 이황산 몰리브덴(MoS2) 나노혈소판 (nanoplatelets) 입자와 메틸렌 블루((MB)의 분자를 초음파 처리 (ultrasonication) 과정을 통하여 통합하였으며, 새롭게 개발된 메타표면 기반 금나노쉘 백금코어 하이브리드 입자에 적용하여, 하이브리드 표면강화 SERS를 구현하였다. 코어쉘 금-백금 하이브리드 나노입자는 고유한 듀얼스텝 고체상태 습윤방법에 의해 제조되었으며, 이황산 몰리브덴 나노입자는 풍부한 활성 부위로 충분한 전하 이동을 제공하였다.

표면강화 라만분광법은, 표면강화 라만산란법(Surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS)으로도 불리는데, 극도로 낮은 분자 농도에서도 분자와 물질을 인식하고 검출하는 탁월한 분석/센싱 기술이다. 표면강화 라만분광법은 분석물의 매우 약한 라만 신호를 크게 향상 시킬 수 있는 고급 분석 기술로, 바이오 센서, 임상 진단, 화학종 식별, 환경 모니터링 및 식품 안전과 같은 다양한 연구 분야에서 널리 사용되어지고 있다.

메타표면 기반 금나노쉘 백금코어 하이브리드 입자기술 적용 표면강화 라만분광법 개략도 (저널 커버- Advanced Materials Interfaces)

이번 연구의 연구진은 Shusen Lin(석박통합과정, 광운대/제1저자), Rutuja Mandavkar (박사과정, 광운대), Rakesh Kulkarni (박사과정, 광운대), Sanchaya Pandit (석사과정, 광운대), Shalmali Burse (박사과정, 광운대), Md Ahasan Habib (박사과정, 광운대), Sundar Kunwar( 박사과정, 광운대), Jihoon Lee (교수, 광운대/교신저자)이며, 교내단독 연구로 진행되었다. 슈센린(Shusen Lin) 학생은 2019년 광운대 전자과 석박통합과정으로 입학하였으며, 현재 통합과정 3년차 연구원이다. 현재까지 다양한 분야의 연구에 참여하여 다수의 논문을 출판하였다. 슈센린 연구원은 광운대 전자공학과 입학후 열심히 학업에 임하고 있으며, 제1저자 논문이 우수한 저널에 커버로 선정되어 기쁘고 박사학위 기간중, 우수한 연구 성과를 다수 발표하여, 본국에서 대학에서 연구를 계속 이어가고 싶다는 포부를 밝혔다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단과 교육부가 추진하는 BK-21, 중점연구소, 중견연구자 지원사업과 광운대학교의 지원으로 수행되었고, 연구결과는 과학전문지 Advanced Materials Interfaces (Impact Factor: 6.147) 2021년 11월 09일자 Volume 8에 “Hybridization of 2-D MoS2 nanoplatelets and PtAu hybrid nanoparticles for the SERS enhancement of methylene blue”의 제목으로 게재되었으며, Volume 8, issue 21에 저널 커버로 선정되었다.
* Web link: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admi.202170123