학술논문
Effect of honeycomb-patterned structure on electrical and magnetic behaviors of poly(ε-caprolactone)/capped magnetic nanoparticles composite film
Document Type
Dissertation/ Thesis
Author
Source
Subject
Language
English
Abstract
Novel biocompatible poly(ɛ-caprolactone) (PCL) was synthesized via in situ ring-opening polymerization of ɛ-caprolactone under different concentrations (10, 20, and 30 wt%) of capped magnetic nanoparticles (CMPs). The prepared PCL/CMP composites were characterized using Fourier transform infrared and UV-vis spectra to demonstrate the interaction between PCL and CMP. X-ray diffraction patterns, scanning electron microscopy energy dispersive x-ray spectroscopy, and thermogravimetric analysis were used to understand the structural nature and thermal stability of the polymer composites. Honeycomb-patterned thin films were fabricated by casting the composite solution under humid conditions. The I–V characteristics and magnetic behavior in the honeycomb-patterned films were observed, and compared with the values measured in the flat thin composite films. The honeycomb-patterned PCL/CMP composite films revealed higher conductivity than flat films and showed hysteresis loop in the magnetization plotted against the applied magnetic field for the magnetic behavior.
새로운 생체적합성 고분자인 poly(ε-caprolactone) (PCL)에 10, 20, 30 wt%의 capped magnetic nanoparticles (CMPs)를 포함시켜 PCL/CMP 복합체를 합성했다. 이 때 ε-caprolactone의 고리열림중합 반응을 통해 합성했다. PCL/CMP 합성물의 특성은 PCL과 CMP 사이의 상호작용을 설명하기 위해 적외선 분광기(FT-IR)와 자외-가시광 분광기(UV-vis spectra)를 사용하여 측정했다. 또한 고분자 복합체의 구조와 열적안정성을 확인하기 위해 X-선 회절 패턴(XRD), 주사전자현미경 에너지 분산형 X-선 분광기(SEM-EDS), 그리고 열중량 분석기(TGA)를 사용하여 측정했다. 복합체 용액을 이용하여 습도에 의해 도움을 받는 자기 조직화(self-organization) 방법으로 규칙적인 벌집무늬 필름을, 용액의 단순증발 방법으로 평면필름을 가공했다. 벌집무늬 필름의 I-V 특성(I-V characteristics)과 자기 특성(magnetic behavior)을 측정하였고, 평면 필름에서의 측정값과 비교 분석하였다. 벌집무늬 PCL/CMP 복합체 필름은 평면 필름보다 높은 전도성을 나타냈고, 자기적 특성을 위해 각각의 평면 필름과 벌집무늬 필름에 있어서의 히스테리시스 루프(hysteresis loop)를 나타낸 결과, 평면필름보다는 벌집무늬 필름이 조금 더 넓은 범위의 자기적 특성을 보였다.
새로운 생체적합성 고분자인 poly(ε-caprolactone) (PCL)에 10, 20, 30 wt%의 capped magnetic nanoparticles (CMPs)를 포함시켜 PCL/CMP 복합체를 합성했다. 이 때 ε-caprolactone의 고리열림중합 반응을 통해 합성했다. PCL/CMP 합성물의 특성은 PCL과 CMP 사이의 상호작용을 설명하기 위해 적외선 분광기(FT-IR)와 자외-가시광 분광기(UV-vis spectra)를 사용하여 측정했다. 또한 고분자 복합체의 구조와 열적안정성을 확인하기 위해 X-선 회절 패턴(XRD), 주사전자현미경 에너지 분산형 X-선 분광기(SEM-EDS), 그리고 열중량 분석기(TGA)를 사용하여 측정했다. 복합체 용액을 이용하여 습도에 의해 도움을 받는 자기 조직화(self-organization) 방법으로 규칙적인 벌집무늬 필름을, 용액의 단순증발 방법으로 평면필름을 가공했다. 벌집무늬 필름의 I-V 특성(I-V characteristics)과 자기 특성(magnetic behavior)을 측정하였고, 평면 필름에서의 측정값과 비교 분석하였다. 벌집무늬 PCL/CMP 복합체 필름은 평면 필름보다 높은 전도성을 나타냈고, 자기적 특성을 위해 각각의 평면 필름과 벌집무늬 필름에 있어서의 히스테리시스 루프(hysteresis loop)를 나타낸 결과, 평면필름보다는 벌집무늬 필름이 조금 더 넓은 범위의 자기적 특성을 보였다.