탄소 양자점 (CQDs, Carbon Quantum Dots)은 크기에 따라 광 물리적 특성이 다르게 나타나는 소재로 각광을 받고 있지만 용매의 호환성과 화학적 안정성은 개선해야 할 문제로 남아있다. 따라서 CQDs에 여러 소수성 기능기를 도 입하여 고분자 미셀 내부에 들어갈 수 있도록 표면을 개질하였다. 탄소 양자점이 함유된 고분자 미셀의 광 물리적 특성은 흡광, 형광 분광법으로 측정하였다.

Serratia marcescens 2354(ATCC 25419) 균주로부터 추출한 붉은 색소는 prodigiosin (PG) 이었고, 이를 methanol에 녹여 자외선 및 가시광선 흡수 스펙트라를 측정한 결과 537 nm의 최대흡수파장 (λmax)을 갖는 산성용액에서의 전형적인 PG의 흡수 스펙트라이었다. 또한 methanol 용액에서 PG의 농도를 1.0 × 10-5 M에서 9.0 × 10-5 M로 증가시키면, 537 nm의 흡수강도는 증가하고 467 nm의 흡수강도는 감소하였으며, 500 nm에서 isosbestic point가 관측되었다. 이러한 현상은 537 nm와 467 nm가 각각 산과 염기용액에서의 PG 흡수대이고, 500 nm의 isosbestic point 등을 고려하면 가역적 산- 염기 평형반응에 의한 결과라고 볼 수 있다. 한편 pH, 4.75의 acetic acid 완충용액에서 PG의 농도를 6.0 × 10-4 M에서 1.0 × 10-4 M로 감소시키면 500 nm에서 λmax를 가지는 새로운 흡수대가 나타 난다. 이 흡수대는 pH 4.75의 수용액에서만 나타나는 것으로 같은 pH의 순수한 methanol 용액에서는 나타나지 않는다. 이는 PG 분자가 H2O에 의해 α-이성질체에서 β-이성질체로의 전환에 기인하는 것 이다. 즉 PG의 색변화는 용액의 농도 및 용매의 특성에 의해서도 일어날 수 있음을 확인하였다.

아메리슘(Am)은 사용후핵연료의 장기 방사성 독성에 크게 영향을 주기 때문에 고준위 방사성 폐기물 처분의 장기 안전성 평가에 필수적으로 고려되어야 할 원소이다. 분광학적 방법을 이용한 일부 악티나이드 원소의 화학반응 연구가 활발히 진행되고 있는 반면, 아메리슘에 대한 연구는 아직까지 미비한 상황이다. 이 연구에서는 고순도의 시료를 필요로 하는 화학반응 연구를 위하여 241Am 시료를 정제한 후, 액체섬광계수기와 감마선 및 알파선 스펙트럼을 이용하여 정량과 정성분석을 하였다. 액체 광도파 모세관 셀을 이용한 고감도의 UV-Vis 흡수 분광학과 시간분해 레이저 형광 분광학을 이용하여 Am(Ⅲ) 가수분해물과 옥살레이트(oxalate, Ox) 착물반응을 조사하였다. 산성조건에서 Am3+은 503 nm에서 최대 흡수봉우리를 보이며, 몰흡광계수는 424 ± 8 cm-1·M-1임을 확인하였다. 중성 이상의 pH 조건에서 형성되는 Am(OH)3(s) 콜로이드 입자에서는 506-507 nm 파장에서 최대 흡수봉우리가 관측되었다. Am(Ox)3 3- 착물은 Am3+에 비교하여 흡수 및 발광스펙트럼이 각 각 4와 5 nm정도 장파장으로 이동하였고 몰흡광계수와 발광세기도 크게 증가하였다. Am(Ox)3 3-의 발광수명은 23에서 56 ns으로 증가하였고 이는 Am(Ⅲ)의 내부권에 결합하고 있던 약 여섯 개의 물분자가 옥살레이트의 카르복실기로 치환되었음을 의미한다. 이 결과로부터 Am(Ox)3 3-은 각 옥살레이트 리간드가 두 자리 결합(bidentate)을 하고 있다는 것을 제안하였다.

전신마취제의 잉여 몰부피는 Halobacteriun Halobium에서 추출분리된 Purple membrane과 Red membrane에서 vesicle의 현탁액에서 25℃ 잉여부피 dilatometer로 측정되었다. 우리의 연구에 의해 전신마취제인 Propofol은 잉여몰부피와 상관 관계가 있는 것으로 밝혔다. Halobacteriun Halobium에서 비중 차이에 의해 추출 분리된 Purple membrane과 Red membrane의 잉여몰 부피는 vesicle의 아미노산과 지질의 영향이다. 이들은 잉여 몰부피 dilatometer로 잉여 몰 부피를 측정되었으며, 흡광세기는 280nm 330 nm 에서 연구되었다. Purple membrane과 Red membrane이 Propofol에 의한 입자크기 분석, 상대적 혼탁도가 기계적 특성을 위해 연구되었다. 확산 교환에 의한 점성 중합체 용액의 입자 크기 분석은 측정에 의한 중요한 단계이다. Propofol이 vesicle에서 재구성된 시료들 중에서, 특히 PM+RM+Propofol의 잉여 몰 부피가 PM, RM의 잉여 몰 부피보다 가장 크게 측정되었다.

빈카마이너 L.의 알칼로이드는 HPLC의 PDA 검출기를 이용하여 측정하고 이를 표준시료인 빈카민의 자외선/가시광선 흡수 스펙트럼과 비교하여 분석하였다. 플라보노이드류를 포함하여 추출물에서 9개 이상의 화합물에 대한 자외선/가시광선 흡수 스펙트럼을 얻었다. 추출방법에 따라 에탄올 추출물과 열수 추출물을 얻고 이를 DPPH 라디칼 소거법에 의해 항산화 효과를 조사하였다. 그 결과 에탄올 추출 물과 열수 추출물 모두 비교군인 케르세틴과 비타민 C 대비 약 14~15%의 항산화 효과를 보여 추출법에 상관없이 유사한 결과를 보였다.

UV-Vis 분광광도법과 시간분해 레이저 유도 형광분광법(TRLFS)을 이용하여 흄산의 모사 리간드로 사 용한 2,6-Dihydroxybenzoate(DHB)와 U(VI)의 착물형성반응을 조사하였다. U(VI)-DHB 착물 고유의 전 하이동 흡수 스펙트럼을 분석한 결과, 착물형성반응은 우라늄-리간드 비가 1:1 또는 1:2 착물을 형성하는 이중 평형반응이며, 산도에 따라 착물종의 분포가 변한다는 것을 밝혔다. 계산된 착물형성상수 (log K1and log K2)는 12.4±0.1과 11.4±0.1이다. 이에 더하여, TRLFS 방법으로 조사한 결과, DHB는 U(VI) 화 학종들의 형광 소광제(quencher)로서 역할을 한다는 것을 확인하였다. 특히, 확인된 U(VI) 화학종 모두 (UO2 2+, (UO2)2(OH)2 2+과 (UO2)3(OH)5 +)에서 정적 (static) 및 동적 (dynamic) 소광작용이 공존하는 것으 로 관찰되었다. 시간분해 형광 스펙트럼으로부터 리간드 농도에 따른 U(VI) 화학종의 형광세기와 형광수 명을 측정하였으며, Stern-Volmer 식을 이용하여 분석하였다. 결정된 정적소광계수(KS)는 UO2 2+, (UO2)2(OH)2 2+ 과 (UO2)3(OH)5+에 대하여 각각 4.2±0.1, 4.3±0.1 과 4.34±0.08이다. Stern-Volmer 식 을 이용한 분석 결과, 단일 또는 이중 배위자 구조(mono- and bi-dentate)의 U(VI)-DHB 착물이 모두 정 적소광효과에 관여하는 바닥상태 착물임을 확인하였다.

All spectroscopic methods used in this work indicate the instability of tungstophosphates in aqueous solutions and considerable dependence on pH with regard to the dominant species present in the solution. UV spectroscopy indicates that some changes occur in the system but they cannot be specified. IR spectroscopy gives more information on the identification of the dominant species as a function the pH of the solution. NMR spectroscopy provides unique data, which can be used for more accurate interpretation of changes in the solution of various pH values. In the case of aqueous solutions of tungstophosphates, the parent anion was present only in a very acidic solution of ca. pH 1. Some differences in interpretation of the molecular species present under various experimental conditions can be ascribed to some extent to the diversity of chemical shifts of NMR. Under physiological conditions attained with the addition of NaOH, tungstophosphates was dominantly present in the form of the lacunary monovacant anion.

The compound of 2,6-Bis[(9-phenylcarbazolyl)ethenyl]naphthalene (BPCEN-1), 2-[6-1-Cyano-2-(9-phenylcarbazoly)vinylnaphthyl]-3-(9-phenylcarbazolyl)acrylonitrile (BPCEN-2), 2,6-Bis[4-(1-naphthy l)phenylamino styrenyl] naphthalene (BNPASN-1), 2-[6-1-Cyano-2-(naphthylphenylaminophenyl) vinylnaphthyl]-3-(naphthylphenylaminophenyl)acrylonitrile (BNPASN-2) was analyzed electrochemically and spectroscopically and can be obtained by bonding phenylcarbazolyl, naphthylphenylaminophenyl and -CN ligands to 2,7-naphthalene. The electrochemical and spectroscopic study resulted in the P-type (BPCEN-1, BNPASN-1) being changed to N-type (BPCEN-2, BNPASN-2) according to -CN bonding despite having the same structure. The value of band gap(Eg) was revealed to be small as HOMO had shifted higher and LUMO lower. The Eg value for naphthylphenylaminophenyl ligand was reduced because it has a smaller HOMO/LUMO value than that of phenylcarbazolyl from a structural perspective. The electrochemical HOMO/LUMO values for BPCEN-1, BPCEN-2, BNPASN-1, BNPASN-2 were measured to be 5.55eV / 2.83eV, 5.73eV / 3.06eV, 5.48eV / 2.78eV, and 5.53eV / 2.98eV, respectively. By -CN ligand, the UV max, Eg and PL max were shifted to longer wavelength in their spectra and the luminescence band could be also confirmed to be broad in the photoluminescence (PL) spectrum.

시간분해 레이저 유도 형광 분광학을 이용하여 UO22+, UO2(OH)+, (UO2)2(OH)22+, (UO2)3(OH)5+와 같은 우라늄(VI) 화학종 규명 연구를 수행하였다. 들뜸 파장의 변화에 따른 화학종 규명 감도를 조사하였다. 266 nm의 들뜸 파장을 이용할 경우, 나노 몰 농도의 U(VI) 화합물을 구분할 수 있는 화학종 규명 감도를 얻었다. 이온 세기가 0.1 M, pH가 1인 조건에서 UO22+ 이온의 형광 스펙트럼과 형광 수명을 측정하였다. 488, 509, 533, 559 nm 파장의 특징적인 형광 봉우리를 관측하였고, 측정한 형광 수명은 1.92±0.17 ㎲ 이었다. U(VI) 가수분해 화합물의 형광 스펙트럼과 형광 수명의 변화를 이 값을 기준으로 비교하였다. 장파장 방향으로 이동한 형광 봉우리와 길어진 형광 수명을 가진 가수분해 화합물의 특징적인 양상을 보고한다.

The benzophenone derivatives(4-CH3O-4'-NO2 and 3,4'-di-NO2) are synthesized by the Fridel-Craft acylation and the nitration method. Electrochemical redox potentials of the benzophenone derivatives (4-CH3O, H, 3-Cl, 3-NO2, 4-NO2, 4-CH3O-4'-NO2, 3,4'-di-NO2) are measured by using cyclic voltammometry. In the relationship of summing Hammett value and redox potential, we find a proportional constant(σ) that shows a good relation with an electrochemical property and a reactivity of the benzophenone derivatives. The benzophenone substituted with the electron donating groups(4-OCH3 and 4-OCH3-4'-NO2) are higher the energy in the LUMO level, then increasing a band-gap energy(Eg), their Egs are obtained as a 3.94 eV and 3.59 eV, respectively.