액체에서 펄스 레이저 에블레이션에 의한 색 변별 감지를 위한 금 나노입자(AuNP)의 크기 분포 조절

금 나노입자(AuNP)는 색 변별 감지에 널리 사용되며, 관측 가능한 색 변화로 변수를 검출하는 데 그들의 광학적 특성을 활용합니다. 이러한 특성은 주로 국소 표면 플라스몬 공명(LSPR)에 의해 주도되며, 특히 가시 스펙트럼 내의 AuNP에서 두드러집니다. 본 연구에서는 레이저 펄스 에너지(Ep)가 25 mJ에서 75 mJ 범위인 액체에서 펄스 레이저 에블레이션(PLAL)을 통해 AuNP를 합성하였습니다. 크기 분포, 유체역학적 직경, 다분산성 지수(PDI), 흡광도 강도 및 LSPR을 특성화하였습니다. FCC 구조를 가진 구형 AuNP가 합성되어 대략 529 nm 파장에 중심을 둔 최대 흡수 피크와 50 nm에서 178 nm 사이의 크기 범위를 보였으며, 합성 과정에서 사용된 레이저 펄스 에너지에 따라 쉽게 조절할 수 있었습니다. Ep=50 mJ에서 비정상적인 행동이 관찰되었으며, 크기 분포에서 세 개의 피크, 높은 PDI, 낮은 흡광도 강도 및 불분명한 LSPR을 보였습니다. 에블레이션 시간을 10분에서 30분으로 연장함에 따라 입자 크기가 감소하고 PDI가 낮아졌습니다. 크기 분포는 세 개의 피크에서 두 개의 피크로 전환되었고, 흡광도는 증가하였으며 LSPR은 쉽게 식별 가능해졌습니다. 이러한 발견은 PLAL 합성 매개변수를 통해 AuNP 특성의 크기 조절 가능성을 강조하며, 색 변별 센서 설계 및 개발의 최적화에 중요한 함의를 제공합니다.