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김기문 연구실
포항공과대학교 화학과
김기문 교수
기본 정보
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김기문 연구실

포항공과대학교 화학과 김기문 교수

김기문 연구실은 쿠커비투릴을 비롯한 거대고리 분자를 활용한 초분자 화학을 기반으로 분자인식, 자기조립, 분자기계, 금속-유기 골격체 및 케이지, 다공성 기능성 재료를 연구하며, 이를 가스 분리·촉매·센서·약물전달·단백질 검출과 같은 바이오 및 재료 응용으로 확장하는 세계적 수준의 화학 연구를 수행하고 있다.

대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
쿠커비투릴 기반 초분자 화학과 분자인식 thumbnail
쿠커비투릴 기반 초분자 화학과 분자인식
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

62총합

5개년 연도별 피인용 수

1,019총합
주요 논문
3
논문 전체보기
1
article
|
hybrid
·
인용수 0
·
2026
Generating extended foldamer dye stacks and unravelling their evolving exciton dynamics
L.J. Ernst, Yongseok Hong, Hongwei Song, Wei Zhang, Elisabeth Lass, Kimoon Kim, Frank Würthner
IF 20.2
Nature Chemistry
In biomacromolecules, many amino acids or nucleotides are needed to obtain defined secondary structures and concomitant advanced functionalities. However, when researchers generate synthetic model analogues composed of dyes to predict the (photo-)functional properties of the respective solid-state aggregates they often use dimer models. Here we introduce a foldamer series of closely π-stacked dyes from dimer to 14-mer, obtained by an iterative block-based coupling protocol, that enable the study of oligomer-length effects on their photophysical properties. Spectroscopic techniques identify a distinct change of fluorescence properties at around four to six dye units-affording narrowed fluorescence bands and an increase of the total quantum yield from 47% for the dimer up to 75% for the 14-mer-that is accompanied by the development of a multiexciton state. These results highlight the limitation of the dimer model and motivate future research on well-defined π-stacked foldamers, both as models for solid-state materials and as supramolecular wires for future electronic and photonic applications.
https://doi.org/10.1038/s41557-026-02082-0
Foldamer
Dimer
Supramolecular chemistry
Fluorescence
Exciton
Coupling (piping)
Macromolecule
Quantum yield
2
article
|
인용수 6
·
2025
Selective and sustainable separation of hydrocarbons from crude oil via molecular sieve
Gengwu Zhang, Ikjin Kim, Lukman O. Alimi, Deepak R. Boraste, Rahul Dev Mukhopadhyay, Weibin Lin, Aiping Chen, Vasilios G. Samaras, Abdul‐Hamid Emwas, Basem Moosa, Kimoon Kim, Niveen M. Khashab
IF 27.1
Nature Sustainability
https://doi.org/10.1038/s41893-025-01563-3
Molecular sieve
Separation (statistics)
Crude oil
Sieve (category theory)
Chromatography
Chemistry
Environmental science
Petroleum engineering
Pulp and paper industry
Organic chemistry
3
article
|
인용수 32
·
2023
Cucurbituril curiosities
Rahul Dev Mukhopadhyay, Kimoon Kim
IF 20.2
Nature Chemistry
https://doi.org/10.1038/s41557-023-01141-0
Chemistry
Cucurbituril
Nanotechnology
Polymer science
Organic chemistry
Molecule
Supramolecular chemistry
정부 과제
18
과제 전체보기
1
2023년 2월-2025년 2월
|144,679,000
특이적 자기조립 시스템에 대한 연구 및 응용
본 연구실에서는 자기조립 관련 분야의 세계적인 연구 흐름과 그동안의 연구 경험을 바탕으로 '특이적 자기조립 시스템에 대한 연구 및 응용 (Studies on the unusual self-assembly systems and their applications)'라는 주제하에, (1) 자기조립을 통한 케이지 분자의 합성과 응용 (Synthesis of cag...
초분자화학
자기조립
시스템화학
에너지 소산 시스템
케이지 분자
다공성 물질
2
주관|
2021년 8월-2024년 8월
|45,000,000
큰 내부공간을 갖는 기능성 금속-유기 케이지의 개발과 응용
본 과제는 자기조립(self-assembly) 개념을 바탕으로, 분자가 스스로 정해진 모양과 기능을 갖춘 속 빈 케이지(cage) 분자를 만들어내는 연구임. 연구 목표는 분자인지(molecular recognition)와 자기조립의 기초를 세우고, 2가 전이금속과 5회전 대칭 유기 리간드로 icosahedral I 점군의 약 5 nm 이상 기능성 케이지를 합성하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 pentathiophene의 산화환원 활성(redox active)으로 redox state에 따라 host-guest 결합을 선택 조절하고, NMR·UV-vis 적정으로 확인함. 기대 효과는 switchable 케이지로 촉매·에너지 저장/변환·약물 전달·조직 공학 등 응용 기반을 제공하는 데 있음.
금속-유기 케이지 분자
초분자 화학
유무기 복합체
금속-유기 케이지 분자
초분자 화학
유무기 복합체
3
주관|
2021년 8월-2024년 8월
|45,000,000
큰 내부공간을 갖는 기능성 금속-유기 케이지의 개발과 응용
본 과제는 분자들이 스스로 모여 빈 공간을 가진 케이지를 만드는 자기조립(self-assembly) 연구임. 생체 모방 구조를 활용해 기존보다 큰 내부공간의 기능성 분자 케이지를 설계·합성하는 방향임. 연구 목표는 2가 전이금속과 5회전 대칭 유기 리간드를 이용해 키랄성 icosahedral I 점군의 약 5 nm 이상 케이지를 만들고, redox active pentathiophene 리간드로 host-guest 결합을 산화·환원 상태로 선택 제어하는 데 있음. 합성 케이지의 NMR, UV-vis 적정으로 확인하고, 라디칼/반방향족/방향족 switchable 및 deshielding 효과, 효소·구형 단백질 담지로 안정화 및 비활성(inactivation) 방지 기대효과가 제시됨.
금속-유기 케이지 분자
초분자 화학
유무기 복합체
금속-유기 케이지 분자
초분자 화학
유무기 복합체
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2019결정질 2차원 공액중합체, 이를 이용한 박막 및 이의 제조방법1020190120448
등록2018인공결합쌍을 이용한 단백질 검출 방법 및 검출용 키트1020180122141
등록2018신규한 카벤 전구체 화합물 및 이의 용도1020180029072
전체 특허

결정질 2차원 공액중합체, 이를 이용한 박막 및 이의 제조방법

상태
등록
출원연도
2019
출원번호
1020190120448

인공결합쌍을 이용한 단백질 검출 방법 및 검출용 키트

상태
등록
출원연도
2018
출원번호
1020180122141

신규한 카벤 전구체 화합물 및 이의 용도

상태
등록
출원연도
2018
출원번호
1020180029072