정낙천 연구실은 화학물리학과를 기반으로 고체무기화학, 특히 금속-유기 구조체(MOFs)의 합성과 기능성 향상에 중점을 두고 있습니다. 연구실은 다양한 금속 이온과 유기 리간드를 활용하여 새로운 MOF 소재를 개발하고, 이들의 구조적·화학적 특성을 정밀하게 분석함으로써, 차세대 촉매, 센서, 에너지 변환 및 저장, 환경 정화 등 다양한 응용 분야에 적합한 혁신적 소재를 창출하고 있습니다. 특히, MOF의 활성화 및 구조 제어 기술 개발에 있어 독창적인 연구를 수행하고 있습니다. 기존의 열적 활성화 방식의 한계를 극복하기 위해, 화학적 활성화(예: 할로겐화 탄소 처리, 마이크로파 및 레이저 조사, 다단계 배위치환법 등)와 같은 저온·비파괴적 방법을 도입하여 MOF의 구조적 완전성과 기능성을 극대화하고 있습니다. 이를 통해, 촉매 반응에서의 높은 활성, 내수성 및 내화학성 향상, 이온 전도성 및 가스 분리 성능 증진 등 다양한 성과를 거두고 있습니다. 연구실은 MOF의 금속 노드 배위화학을 정밀하게 조절하여, 촉매 활성 부위의 노출 및 제어, 혼합가수 산화상태 조절, 박막 및 고분자 복합체 합성 등 실용적 응용을 위한 소재 개발에도 앞장서고 있습니다. 또한, MOF의 구조적 변환(예: 상호침투 구조의 가역적 전환, 동적 배위 결합 조절 등)을 통한 가스 분리, 이온 전도성 제어, 대기 중 수분 포집 등 미래 지향적 연구도 활발히 진행 중입니다. 이외에도, 연구실은 MOF를 기반으로 한 연료전지용 프로톤 전도성 소재, 태양전지 및 센서 소재, 환경 정화용 흡착제 등 다양한 융합 연구를 수행하고 있습니다. 실제로, 다양한 특허 출원과 국내외 학술지 논문, 산학협력 프로젝트를 통해 연구성과를 대외적으로 인정받고 있습니다. 정낙천 연구실은 고체무기화학의 이론적·실험적 기반을 바탕으로, MOF의 근본적 화학적 특성 규명과 실용적 신소재 개발을 선도하며, 미래 에너지·환경 문제 해결에 기여하는 창의적 연구를 지속적으로 추진하고 있습니다.