CTAB (cetyltrimethylammonium bromide)

Nam 연구실의 helicoid 프로그램 전반에서 성장 환경 첨가제로 사용되는 양이온성 계면활성제(C₁₆ trimethylammonium 머리기, Br⁻ 짝이온)이다. 금 표면에 이중층을 형성하여 facet을 부동태화(passivate)하고, edge 간 간격을 설정하며, 그 bromide를 통해 어떤 high-index facet이 살아남는지에 영향을 준다. 소비되지 않고, 촉매 작용이 없으며, 키랄리티를 지니지 않고, 생성물의 일부가 아니다 → auxiliary(보조) (cf. CTAC, 그 chloride 유사체).

파일럿 전반에서의 역할

• 표면 부동태화 / edge 간격 조절 레버. 432-helicoid-IV에서 (see Lee et al., Nat. Commun. (2020), Fig. 5b) CTAB는 키랄 edge 사이의 거리를 넓힌다; 낮은 CTAB (< 0.1 M) → 더 높은 g.
• 잔류 이중층 유전체. chiral MIM(chiral-MIM-capacitive-coupling, see Kim et al., Adv. Opt. Mater. (2023))에서 남아 있는 CTAB 이중층이 helicoid 막과 Au topcoat 사이의 **capacitive spacer(용량성 간격재)**가 된다.
• 기초적인 {100} 부동태화제 / morphology 레버. 형태 제어 창립 연구 (Ahn et al., J. Mater. Chem. C (2013))에서 CTAB의 bromide 흡착층이 {100} facet을 부동태화하여 cube를 안정화한다; CTAB를 높이면 cube 영역이 넓어지고 45 mM에서는 71 mM AA에서도 rhombic-dodecahedral-Au를 완전히 억제한다 — 이는 surfactant-reductant-ratio-shape-control의 토대이다.
• SERS-nanocube 합성 + 조립 핸들. CTAB는 50 nm gold-nanocube-50nm-SERS 합성의 계면활성제이며, 그 양이온성 사슬이 Lee et al., ACS Synthetic Biology (2017)에서 phage-nanocube 결합(Asp⁻–CTAB⁺ 정전기적 + Pro–CTAB 소수성)을 매개한다.

짝이온이 키랄 성장에 미치는 효과 (이 source)

Ha et al., ACS Nano (2025)에서 동일한 (R)-LipoCYS 유도제로 CTAB ↔ CTAC (Br⁻ ↔ Cl⁻)를 교체하면 CD 부호가 반전되고 그 크기도 바뀐다:

• CTAB는 더 강한 chiroptical 응답을 준다 — |g-factor| 최대 ≈ 0.08 at ~600 nm (LipoCYS ~1000 nM) — 그리고 더 뚜렷한 4-fold 꼭짓점을 가진 432 helicoid를 생성한다 (Fig. 2a, 3b, S₃).
• 메커니즘적으로는 Cl⁻ 대비 high-index facet에서의 더 강한 Br⁻ 흡착(ref 31)과 이방성 성장 동안의 CTA⁺/halide 협동적 부동태화-에칭(refs 32–34)에 기인한다.

전체 Br⁻ vs Cl⁻ 비교는 counterion-directed-chiral-sign을 참조하라.