유무기 하이브리드 소재는 유기 리간드와 금속이온 또는 금속 클러스터의 배위결합을 기반으로 하여, 다양한 구조적·기능적 특성을 갖는 신소재를 창출하는 분야입니다. 본 연구실에서는 Metal-Organic Frameworks(MOFs)와 Metal-Organic Polyhedra(MOPs) 등 다공성 구조체를 합성하고, 이들의 구조적 특성을 정밀하게 제어하는 방법을 연구하고 있습니다. 이러한 소재는 높은 표면적과 조절 가능한 기공 구조를 바탕으로 다양한 기능성 응용이 가능합니다. 특히, 연료 저장, 선택적 기체 분리, 촉매, 센서 등 환경 및 에너지 분야에서의 응용을 목표로 하고 있습니다. 외부 자극(빛, 온도, 기체 흡착 등)에 반응하는 스마트 MOFs/MOPs의 개발에도 집중하고 있으며, 이를 통해 실시간 환경 모니터링이나 에너지 변환 효율 향상 등 실질적인 문제 해결에 기여하고자 합니다. 또한, 유기 수지 또는 무기 나노입자와의 하이브리드화를 통해 새로운 개념의 복합 소재를 창출하고, 산업적 응용 가능성을 모색하고 있습니다. 이러한 연구는 소재의 합성뿐만 아니라, 구조-물성 상관관계 분석, 기능성 평가, 실제 응용 시스템 개발까지 포괄적으로 이루어집니다. 다양한 분야의 융합적 접근을 통해 차세대 친환경·고기능성 소재 개발에 앞장서고 있으며, 창의적이고 도전적인 연구를 지속적으로 추진하고 있습니다.

본 연구실은 금속 클러스터와 다가 유기 리간드를 조합하여 네트워크 구조를 형성하는 다공성 금속-유기 구조체(MOFs, MOPs, MOAs)의 설계와 합성에 중점을 두고 있습니다. 이러한 구조체는 조립체의 구성 요소를 정밀하게 선택함으로써 물리화학적 특성을 자유롭게 조절할 수 있으며, 결정성 구조를 바탕으로 구조-물성 관계를 심도 있게 연구할 수 있습니다. MOFs, MOPs, MOAs는 기체 흡착, 이온 교환, 촉매, 센싱 등 다양한 기능성 응용에 적합한 플랫폼을 제공합니다. 예를 들어, 기체 분리 및 저장, 방사성 핵종의 선택적 포집, 유해 화학물질의 감지 및 분해, 광촉매 반응 등에서 탁월한 성능을 보이고 있습니다. 최근에는 라디칼 기반의 구조 변환, 외부 자극에 의한 동적 변화, 고분자 및 나노입자와의 복합화 등 혁신적인 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 이러한 연구는 소재의 기본 합성 기술뿐만 아니라, 후처리 공정, 표면 개질, 구조적 안정성 향상, 실제 환경에서의 응용성 평가 등 다양한 측면을 포함합니다. 궁극적으로는 맞춤형 기능성 소재의 개발을 통해 환경, 에너지, 안전 등 사회적 요구에 부응하는 실질적 해결책을 제시하는 것을 목표로 하고 있습니다.