본 연구에서는 지능형 센서 재료를 혁신적으로 개발하여 수중의 퍼플루오로옥탄설포닉산(PFOS)을 특이적으로 인식하고 시각적으로 검출할 수 있도록 하였다. 4급 암모늄염 단량체인 메타크릴옥시에틸 트리메틸클로라이드암모늄(MTAC)과 폴리에틸렌글리콜 다이아크릴레이트(PEGDA)를 교차 결합 중합하여 폴리스티렌(PS) 광자 결정 템플릿 위에 강한 양이온 특성을 가진 광자 결정 하이드로겔(PCH)을 제작하였다. 이 재료는 광자 결정의 구조적 색상 특성과 지능형 하이드로겔의 자극 반응 특성을 결합하였다. PFOS가 양이온 부위 및 겔 골격과 특이적으로 결합하면 겔 네트워크가 수축하여 육안으로 구별 가능한 색 변화(빨강 → 노란 녹색) 및 브래그 회절 파장 이동을 통해 목표 물질을 검출할 수 있다. 다른 과플루오로카복실산 및 음이온 계면활성제인 도데실설페이트나트륨(SDS)과 비교해 해당 센서는 PFOS에 대해 우수한 선택적 인식 능력을 보이며 검출 한계는 1.42 μmol/L이다. 실제 수질 시료 검출에서 신뢰도(스파이크 회수율 92.5%~97.8%)가 우수하며 재사용 가능하다. 이 센서는 오염물질 포획 및 광학 신호 자발현의 이중 기능을 실현했을 뿐만 아니라 직관적 시각화, 빠른 반응 및 저비용 등의 장점을 갖추어 환경 수중 PFOS 오염 물질의 현장 신속 선별 및 실시간 모니터링을 위한 새로운 시각화 센서 플랫폼을 제공한다.

광자 결정;하이드로겔;퍼플루오로옥탄설포닉산(PFOS);시각화 검출