양자점(QDs)의 고효율 이산화규소 코팅은 전통적인 계면활성제로 인한 형광 소광 문제에 장기간 시달려왔다. 근본 원인은 전통적인 계면활성제의 극성 머리 부분(폴리에틸렌 옥사이드 사슬, 하이드록실기 등)이 배위 능력을 가지고 있어, 양자점의 Zn, Cd 등의 금속 원자와 결합하여 원래 리간드(예: 올레산)의 배위 자리를 차지하여 양자점의 리간드 탈락과 표면 결함 상태 형성을 초래하기 때문이다. 본 논문에서는 전통적인 친수성-소수성 계면활성제를 완전히 배제한 '무비누' 역미셀법을 제안하였으며, 이소펜탄올/에틸렌글리콜 이중 보조제를 이용해 유수계면에서의 자가조립 거동을 통해 안정한 계면막을 형성하여 기존 친수성-소수성 계면활성제가 없는 나노 반응기를 구축하였고, CdSe/ZnS 양자점의 고효율 이산화규소 코팅을 성공적으로 달성하였다. 체계적인 연구 결과, 본 방법으로 제조된 QD@SiO2 복합재료의 광발광 양자 수율(PLQY)은 78.7%~80.6%로 기존 TritonX-100 방법의 26%보다 훨씬 높았다. 투과전자현미경 관찰에서 SiO2 껍질 두께가 균일(14.7 nm)하고 입자 분산성이 우수함을 보였다. 초기 출력(1.0 mW, t=0) 기준으로 250시간 청광 노화 시험 후 녹색광 출력 유지율은 93%에 달해 기존 방법(55%) 대비 현저히 우수하였다. 본 연구는 계면 열역학 및 동력학 관점에서 전통적인 친수성-소수성 계면활성제가 없는 나노 반응기의 형성 메커니즘과 양자점 광학 성능 보호 메커니즘을 규명하여 고휘도, 장수명 양자점 복합재료의 제어합성에 새로운 길을 제시하였다.

양자점;이산화규소 코팅;계면활성제;역미셀법;형광 안정성;코어-쉘 구조