This study intented to standardize the method for total polysaccharide, which is a functional marker for aloe vera gel in Korea. We used four lyophilized raw materials and commercial aloe gel products, certified as Health Functional Food by Korea Food and Drug Administration, including powder, solution, jelly, tablet and capsule, to optimize the analytical condition of dialysis and phenol-sulfuric acid reaction in polysaccharide analysis. The optimal conditions for polysaccharide analysis included 1 L water for dialysis and change 3 times for 24hr against 25 mL prepared sample solution. Validation test showed lower than 5% of coefficient of variation(CV) in intra-, interday validation in lyophilized raw materials and 4 types of commercial products. In inter-person and inter-laboratory validation with 4 persons from 4 different laboratories, CV(%) were 5.50 and 6.64 respectively. The linearity of polysaccharide analysis was assessed using 5 serial concentration of lyophilized raw materials(0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5%(w/v)). The results showed R2 ≥ 0.995 of high linearity. In the commercial aloe vera gel products, the results of reproductivity showed lower than 7.08% and revealed that the standardized method from this study ensured high precision for polysaccharide analysis.

폴리 인산염 모체에 이온 반경이 유사한 Sr과 Eu 치환에 적합한 형광체를 찾아 단일 희토류 이온이 첨가 된 형광체를 합성하고 후처리를 통해 형광 영역이 변화를 연구하였다. 고상법을 이용하여 Eu 이온이 첨가 된 NaSr(PO3)3형광체를 합성하고 탄소열환원법을 통하여 NaSr(PO3)3:Eu2+ 형광체를 완성하였다. 두 형광체 모두 X선 회절 측정을 통하여 결정상을 확인하였다. NaSr(PO3)3:Eu3+의 여기 및 방출 스펙트럼 모두 Eu3+ 농도가 증가할수록 형광 강도가 증가하였고 농도소광을 확인하였다. 방출스펙트럼에서 Eu3+ 농도가 높아질 수록 Eu3+ 주변 환경의 국부적 대칭성이 높아지는 것 알 수 있었다. NaSr(PO3)3:Eu2+ 농도별 방출스펙트럼에서 Eu2+ 이온 농도 증가에 따른 Eu2+ 이온 사이의 임계 거리가 가장 가까운 Eu2+ 사이의 에너지 전달에 의해 형광이 감소하는 농도소광의 메커니즘을 확인하였다. 단일 희토류 이온이 첨가된 형광체의 후처리를 통해 형광 영역 변화가 가능하며 형광체 내 Eu3+ 주변 환경의 국부적 대칭성과 Eu2+ 이온간 거리에 따른 에너지 전달 및 농도소광 메커니즘 연구를 통하여 형광 특성 응용에 적합하고 효율성이 높은 형광체 개발에 좋은 모체 결정으로 사용 될 것으로 기대된다.

형광체 내 모체로 사용될 때 활성 이온 주위에 분포하여 형광 특성에 많은 영향을 미치는 알칼리 토금속인 Ba2+ 이온을 기반으로 하는 바나데이트 화합물인 Ba2GdV3O11에 희토류 이온 Eu3+를 첨가하여 형광 강도 및 형광 수명을 연구하였다. 고상법을 이용하여 Ba2GdV3O11:Eu3+ 형광체를 합성하였으며 X선 회절 분석을 통하여 형광체의 결정성을 확인하였다. Ba2GdV3O11:Eu3+ 형광체의 형광특성은 광학 및 레이저를 이용하여 측정하였다. Ba2GdV3O11:Eu3+ 형광체의 에너지 전이와 확산은 Eu3+의 농도에 크게 의존한다. Eu3+의 농도가 낮을 때 CT 밴드로의 강한 형광을 보이나 Eu3+의 농도가 높아질수록 4f - 4f 전이에 의한 형광이 강하게 나타난다. Eu3+ 이온의 농도 증가로 인해 이온 간의 에너지가 확산되어 형광의 수명시간은 감소하였다. 에너지 전이는 낮은 Eu3+ 농도에서 두 Eu3+ 이온 사이에서 발생하며 에너지 확산은 높은 Eu3+ 농도에서 크게 발생한다.

Tb3+ 이온이 첨가 된 NaCa(PO3)3 형광체의 여기 및 방출 스펙트럼 및 레이저 분광 측정을 통하여 형광특성을 조사 하였다. 고상법으로 NaCa(PO3)3:Tb3+ 형광체를 합성하였다. X선 회절측정(XRD)을 사용하여 형광체의 결정 구조 및 결정성을 분석하여 Tb3+ 이온이 30 mol%까지 첨가되어도 형광체의 결정구조가 NaCa(PO3)3의 결정상을 유지하였다. NaCa(PO3)3:Tb3+(0.01 - 30mol %)형광체의 여기 및 방출 스펙트럼과 형광의 감쇠곡선을 상온에서 측정 하였다. NaCa(PO3)3:Tb3+의 여기 스펙트럼에서 205 ~ 245 nm 영역에서 넓은 Tb3+의 4f – 5d 전이에 의한 f - d 밴드가 나타났다. NaCa(PO3)3:Tb3+의 방출 스펙트럼에서 5D4 → 7FJ 전이에 의한 강한 피크와 5D3 → 7FJ 전이에 약한 피크가 관찰 되었다. 방출 스펙트럼의 형광 강도와 형광의 수명시간 분석을 통하여 Tb3+ 이온 사이의 에너지 전이 및 교차 이완이 확인되었다.