RnDCircle Logo
김효연 연구실
서울시립대학교 융합응용화학과
김효연 교수
기본 정보
연구 분야
프로젝트
발행물
구성원

김효연 연구실

서울시립대학교 융합응용화학과 김효연 교수

김효연 연구실은 고체무기화학과 나노소재과학을 기반으로 2차원 무기 나노시트, 결함 제어 나노구조체, 엑솔루션 기반 단일원자·나노클러스터 촉매를 설계하며, 수소 발생 반응·산소 전극 반응·이차전지 등 에너지 저장 및 전환 시스템에 적용 가능한 고성능 전기화학 촉매와 전극 소재를 개발하는 연구를 수행하고 있다.

대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
결함공학 기반 전기화학 촉매 설계 thumbnail
결함공학 기반 전기화학 촉매 설계
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
|
gold
·
인용수 3
·
2025
Pnictogenation‐Driven Exsolution of Size‐Tunable Ru Electrocatalysts in Conductive Matrices to Reinforce Inner‐Sphere‐Mechanism‐Assisted Electronic Coupling
Dong Sun, So Yeon Yun, Xiaoyan Jin, Seong‐Ju Hwang
IF 24.2
Carbon Energy
ABSTRACT The exsolution method has garnered significant attention owing to its high efficacy in developing highly efficient and stable metal nanocatalysts. Herein, a versatile exsolution approach is developed to embed size‐tunable metal nanocatalysts within a conductive metal pnictogenide matrix. The gas‐phase reaction of Ru‐substituted Ni–Fe‐layered‐double‐hydroxide (Ni 2 Fe 1− x Ru x ‐LDH) with pnictogenation reagents leads to the exsolution of Ru metal nanocatalysts and a phase transformation into metal pnictogenide. The variation in reactivity of pnictogenation reagents allows for control over the size of the exsolved metal nanocatalysts (i.e., nanoclusters for nitridation and single atoms for phosphidation), underscoring the effectiveness of the pnictogenation‐driven exsolution strategy in stabilizing size‐tunable metal nanocatalysts. The Ru‐exsolved nickel–iron nitride/phosphide demonstrates outstanding electrocatalyst activity for the hydrogen evolution reaction, exhibiting a smaller overpotential and higher stability than Ru‐deposited homologs. The high efficacy of pnictogenation‐assisted exsolution in optimizing the performance and stability of Ru metal nanocatalysts is ascribed to the efficient interfacial electronic interaction between Ru metals and nitride/phosphide ions assisted by the inner sphere mechanism. In situ spectroscopic analyses highlight that exsolved Ru single atoms facilitate more efficient electron transfer to the reactants than the exsolved Ru nanoclusters, which is primarily responsible for the superior impact of the phosphidation‐driven exsolution approach.
https://doi.org/10.1002/cey2.70013
Mechanism (biology)
Coupling (piping)
Materials science
Electrical conductor
Chemical physics
Nanotechnology
Optoelectronics
Chemistry
Physics
Composite material
2
article
|
gold
·
인용수 0
·
2025
Back Cover Image, Volume 7, Number 9, September 2025
Dong Sun, So Yeon Yun, Xiaoyan Jin, Seong‐Ju Hwang
IF 24.2
Carbon Energy
https://doi.org/10.1002/cey2.70105
Volume (thermodynamics)
Cover (algebra)
Hydrology (agriculture)
Snow cover
3
article
|
인용수 1
·
2025
Mechanistic insights into biomass-derived dual hydrogen generation via vacancy-engineered NiO catalyst
Subin Moon, Hyungsoo Lee, So Yeon Yun, Sanguk Son, Wooyong Jeong, Chang-Seop Jeong, Young Sun Park, Juwon Yun, Soo‐Bin Lee, Jun Hwan Kim, Dong‐Hyun Kim, Hyoung−il Kim, Seong‐Ju Hwang, Sooyeon Kim, Jooho Moon
IF 21.1
Applied Catalysis B: Environmental
https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.125828
Dual (grammatical number)
Non-blocking I/O
Hydrogen production
Catalysis
Materials science
Biomass (ecology)
Vacancy defect
Hydrogen
Nanotechnology
Chemical engineering
정부 과제
1
과제 전체보기
1
2022년 5월-2024년 5월
|13,650,000
다공성 금속-유기/무기골격체의 구조안정화를 통한 고성능 촉매/전극소재 합성법 개발
본 연구는 물질 설계, 합성 및 기능성에 있어 큰 장점을 갖는 다공성 금속-유기/무기 골격체의 낮은 구조안정성과 낮은 전기전도도를 높이고 기능성을 향상시키고자 전도성의 저차원 무기 나노구조체와 혼성화기법을 활용하여 새로운 금속 골격체 기반 에너지 기능성 소재의 합성법을 제시하고자 한다. 특히 무기 나노구조체의 표면 구조 및 결함 농도 최적화 및 리간드 표면...
다공성구조
나노구조체
구조안정화
금속-유기무기골격체
전극
계면결합
혼성화
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024맥신 나노시트 혼성체, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 전기화학 촉매1020240184897
공개2023가스 센서, 가스 센서 제조 방법 및 에탄올 센싱 장치1020230166521
거절20232차원 무기 나노시트를 포함하는 전기화학촉매 및 이의 제조방법1020230108731
전체 특허

맥신 나노시트 혼성체, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 전기화학 촉매

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240184897

가스 센서, 가스 센서 제조 방법 및 에탄올 센싱 장치

상태
공개
출원연도
2023
출원번호
1020230166521

2차원 무기 나노시트를 포함하는 전기화학촉매 및 이의 제조방법

상태
거절
출원연도
2023
출원번호
1020230108731