천연물에 대한 다공성 실리카 나노입자의 선택적 포집에 대한 연구 > 논문 검색첫페이지로 이동

다공성 물질은 그 기공의 크기에 따라 기체와 같이 작은 물질을 포집하거나 다소 큰 분자량의 의약물을 전달하기 위한 재료로 사용되
는 등 광범위한 영역에서 활발히 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 다공성 물질 중 0.1nm 수준의 기공 크기를 갖는 제올라이트와
수 나노의 기공 크기를 갖는 MSN(Mesoporous silica nanoparticle)의 흡착특성의 차이를 비교해보고자 하였다. 먼저 색을 띠는 두 종
류의 물질([Cu(H2O)6]2+, Basic Orange 14)을 활용하여 UV/vis 분광기를 통해 정량적으로 흡착특성을 비교할 수 있음을 확인하였다.
이를 이용하여 서로 분자량이 다른 세 종류의 폴리페놀이 제올라이트와 MSN에서 어떻게 다르게 나타나는지 확인하였다. 세 종류의 폴
리페놀 중 분자량이 매우 큰 tannic acid의 경우 다공성 물질의 기공의 크기에 따라 흡착정도가 차이가 많이 남을 알 수 있었다. 반면 상
대적으로 저분자량의 quercetin의 경우 실험에 사용된 제올라이트 및 두 종류의 기공의 크기가 다른 MSN에서 거의 흡착이 일어나지 않
았다. 이에 대하여 분자량이 작은 [Cu(H2O)6]2+, Basic Orange 14 및 quercetin의 결과를 비교하여 보니 분자의 작용기 및 극성에 따라
흡착정도가 매우 다름을 확인할 수 있었다. 이번 연구를 통해 폴리페놀과 같은 천연물을 다공성 물질의 선택적 흡착 특성을 이용하여 분
리할 수 있는 가능성을 확인하였으며 향후 이를 바탕으로 분자의 크기 및 작용기를 좀 더 다양하게 조절하여 선택적 흡착 특성을 연구하
고자 한다.

Porous materials with various pore sizes have been studied in diverse fields such as adsorption of gases or small molecules, the
separation of different ingredients, and drug delivery systems. In this research, we tried to compare the adsorption properties of zeolite
with 0.1 nm size of pore and MSN(Mesoporous silica nanoparticle) with 2~4 nm pores. First, by using hexaaqua copper(II) ion and
Basic Orange 14 dye, we tested that the absorbance at a specific wavelength could be used to compare the adsorption capacity of porous
materials quantitatively. Based on this pre-experiment, the adsorption property of polyphenols to zeolite and two kinds of MSN was
studied. Tannic acid, which has a largest molecular weight among the three types of polyphenols, showed quite a difference in adsorption
depending on the pore size of the porous materials.
However, quercetin, which has a relatively small molecular weight, showed a little adsorption to the porous materials used. Comparing
the adsorption of hexaaqua copper(II) ion, Basic Orange 14, and quercetin, the functional group or the polarity within the molecules might
affect their adsorption to the porous materials. This research suggests the possibility of MSN in the separation of natural products suc as
polyphenols. In the further research, the effects of the molecular size and the functional groups within the molecule on the adsorption to
porous materials will be studied in detail.