Gas detection is necessary for various reasons, including the prevention of gas leakages and the creation of necessary environmental conditions. Among the gas detection methods, leakage of gas can be confirmed using materials that undergo color changes that are easily distinguished by the naked eye. Metal nanoparticles (NPs) experience variations in their absorption wavelengths under the localized surface plasmon effect (LSPR) with mechanical stresses, which change the distance between NPs. In this study, we attempted to detect the presence of gas utilizing the LSPR-related color change of a chain of Au NPs. The assembly of Au NPs, arranged in a chain shape, experienced a color change from dark blue to purple with a change in the distance between the NPs by applying a physical force, i.e., compression, stretching, and gas pressure. As the force of compression and the degree of stretching increased, the absorption wavelength shifted from doublet peaks at 650 and 550 nm to a singlet peak at 550 nm. Further, applying gas pressure caused an identical color change. With this result, we propose a method that could be applied to all gases that require detection based on gas pressure.

본 연구에서는 금 나노입자 콜로이드를 이용하여 safranin-O의 광촉매적 분해를 관찰하였다. 금 나노입자는 용액상에서 safranin-O의 분해 속도를 빠르게 하기 위해서 사용되었다. 금 나노입자 콜로이드는 수용액상에서 Na₂CO₃ 와 PVP 고분자(poly(vinyl pyrrolidone))를 이용하는 환원방법에 의하여 제조하였다. Safranin-O의 분해현상은 자외선(UV light)와 과산화수소(H₂O₂)의 존재 하에서 금 나노입자 콜로이드와 염화금의 농도, 반응계의 산도(pH), 반응시간과 같은 실험조건들의 조절을 통해 연구되었다. 분해반응에 사용된 금 나노입자 콜로이드의 농도가 증가함에 따라서 염료가 분해되는 속도가 증가하였다. Safranin-O의 광산화 반응은 광학적으로 측정되었고, 금 나노입자의 기본적인 물성과 촉매 특성은 UV-Vis 광학계를 이용하여 측정되었다.