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Nano & Porous Materials Lab.
숙명여자대학교 본교(제1캠퍼스) 화공생명공학부 최경민 교수
Metal-organic framework
Porous material
Adsorption and separation
연구 영역
기본 정보
논문·특허
과제
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Nano & Porous Materials Lab.

숙명여자대학교 본교(제1캠퍼스) 화공생명공학부 최경민 교수

저희 다공성 나노재료 연구실은 나노 및 다공성 소재의 혁신적인 설계와 응용을 통해 에너지와 환경 문제 해결에 기여하고자 합니다. 특히 금속-유기 골격체(MOFs), 금속-유기 단위입자(MOPs), 다공성 고분자 등의 나노구조체를 활용하여 지속 가능한 에너지 시스템과 환경 개선 기술을 개발하고 있습니다. 저희 연구실은 첨단 소재의 구조적 특성과 물성을 제어함으로써, 실질적인 산업 응용이 가능한 솔루션을 제시하는 데 주력하고 있습니다. 최경민 교수는 이 연구를 통해 이산화탄소 전환, 수소 생산 및 저장, 고순도 가스 분리, 고효율 촉매 개발 등의 분야에서 중요한 성과를 이루고자 합니다. 특히, 저희 연구실은 다공성 소재의 표면과 기공 구조를 정밀하게 조절하여 화학적, 물리적 특성을 최적화하고, 이를 바탕으로 차세대 배터리, 광촉매 시스템, 동위원소 분리 기술 등의 다양한 응용 기술을 연구하고 있습니다. 이러한 연구는 지속 가능한 에너지와 환경 기술의 핵심을 이루고자 하는 목표와 맞닿아 있습니다. 저희 연구실은 학제 간 융합과 협력을 통해 미래 에너지와 환경 기술에 필요한 핵심 기술을 개발하며, 차세대 연구 인재를 양성하는 데에도 힘쓰고 있습니다. 연구에 열정을 가진 학생들과 함께, 실질적인 사회적 가치를 창출할 수 있는 연구를 지속해나가고자 합니다. 앞으로도 저희 연구실은 새로운 도전과 혁신을 통해 전 세계적인 에너지 및 환경 문제 해결에 기여할 수 있는 연구를 이어가겠습니다.

Metal-organic frameworkPorous materialAdsorption and separationElectrochemical CO2 reductionOxygen evolution reaction
대표 연구 분야
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기능성 다공성 MOF/MOP 기반 흡착·분리 및 공정 설계 연구 thumbnail
기능성 다공성 MOF/MOP 기반 흡착·분리 및 공정 설계 연구
Functional Porous MOF/MOP for Adsorption, Separation, and Process Design
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
3
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1
Article
|
인용수 0
·
2024
Homogenous Microporous Thin Films Assembled Using Discrete Metal–Organic Polyhedra
Soyeon Ko, UnJin Ryu, Ho Yeon Yoo, Jeeyoung Shin, Kyung Min Choi, Dong Gyu Park, Won Ho Choi
Energy & environment materials
맞춤형 미세다공성 구조를 갖는 균질 박막은 여러 응용 분야에서 중요하지만, 이러한 박막을 제조하는 데에는 상당한 어려움이 따른다. 이는 주로 대부분의 미세다공성 물질이 나노미터 및 마이크로미터 범위의 결정 크기를 가지므로, 박막 내에 필연적으로 입계(晶粒) 사이 공간이 형성되어 이러한 박막의 박막화 공정이 복잡해지기 때문이다. 본 연구에서는 기능화된 금속-유기 다면체(MOP)를 개별적 미세다공성 단위로 사용하고, 이를 조립하여 균질한 미세다공성 박막을 구성하였다. 입계 사이 공간의 생성을 회피하면서도 조립 포장 매개변수와 박막 두께를 제어하였다. 먼저 기능화된 아디프산의 탄소 사슬 간에 존재하는 반데르발스 힘의 영향으로 MOP 단위는 방추형(방추모양) 블록과 섬(island) 구조를 형성하려는 친화성을 보인다. MOP 농도가 증가함에 따라 이러한 구조는 평면 내 배향을 가지며 육각형으로 조밀하게 포장된 구조로 자기조립되어, MOP의 두 층까지의 최대 적층을 형성한다. 반면 기능화되지 않은 MOP는 무작위 응집으로 인해 무질서한 박막 구조를 형성한다. 기능화된 아디프산은 균일하게 분포된 미세 기공을 갖는 MOP 네트워크 박막의 배향을 유도하여 입계 사이 공간의 형성을 효과적으로 방지함이 분명하다. 또한 포름알데히드 흡착 및 탈착 실험을 통해 MOP 네트워크 박막이 우수한 흡착 및 탈착 능력을 지니는 것으로 확인되었다. 제안된 접근법은 균질 미세다공성 박막 제조에서의 돌파구를 의미한다.
https://doi.org/10.1002/eem2.12805
Microporous material
Polyhedron
Materials science
Metal
Thin film
Nanotechnology
Chemical engineering
Composite material
Metallurgy
Geometry
2
Article
|
·
인용수 18
·
2023
Effect of Spatial Heterogeneity on the Unusual Uptake Behavior of Multivariate-Metal–Organic Frameworks
Soyeon Ko, UnJin Ryu, Hyunjin Park, Alejandro M. Fracaroli, WooYeon Moon, Kyung Min Choi
IF 14.4 (2023)
Journal of the American Chemical Society
O)는 결정의 외부에 위치한 기능기가 MTV-MOF의 흡착 거동에 지배적으로 영향을 미친다는 점을 밝혀냈다. 이러한 결과는 주사 투과 전자 현미경-전자 에너지 손실 분광법을 이용하여 MTV-MOF의 세 가지 유형에서 요오드 흡착을 관찰함으로써 시각적으로도 확인되었다. 본 연구진은 이러한 발견이 비정상적인 특성을 지닌 MTV-MOF를 해독하고 설계하기 위한 새로운 방식을 제공한다고 믿는다.
https://doi.org/10.1021/jacs.2c12207
Chemistry
Multivariate statistics
Metal-organic framework
Spatial heterogeneity
Multivariate analysis
Organic chemistry
Statistics
Ecology
Adsorption
3
Article
|
·
인용수 87
·
2023
Increasing CO Binding Energy and Defects by Preserving Cu Oxidation State via O2-Plasma-Assisted N Doping on CuO Enables High C2+ Selectivity and Long-Term Stability in Electrochemical CO2 Reduction
Dong Gyu Park, Jae Won Choi, Hoje Chun, Hae Sung Jang, Heebin Lee, Won Ho Choi, Byeong Cheul Moon, Keon‐Han Kim, Min Gyu Kim, Kyung Min Choi, Byungchan Han, Jeung Ku Kang
IF 11.3 (2023)
ACS Catalysis
Cu는 C2+ 탄화수소를 생산하는 전기화학적 이산화탄소 환원 반응(CO2RR)에 대한 가장 유망한 촉매로 간주되지만, 장기 안정성과 함께 높은 C2+ 생성물 선택도 및 효율을 달성하는 일은 여전히 큰 과제이다. 본 연구에서는 CuO에 대한 산소 플라즈마 보조 질소 도핑의 이점을 활용하여, 높은 C2+ 생성물 선택도와 안정적인 촉매 특성을 가능하게 하는 CO2RR 촉매 전략을 보고한다. CuO에 대한 N2 플라즈마 라디칼에 의해 CO2RR에 적합한 산소 공백 및 결정립 경계와 같은 결함이 생성됨이 나타난다. 또한 O2 플라즈마에 의해 Cu의 환원 없이 Cu의 산화 상태가 유지된다. 실제로, 산소 플라즈마 보조 질소 도핑을 통해 합성된 ON–CuO는 −1.1 V (vs RHE)에서 −34.6 mA/cm2의 높은 전류 밀도와 함께 77%의 높은 C2+ 생성물 선택도(높은 C2H4 선택도 56% 포함)를 제공하며, 성능 저하 없이 22 h 동안 장기 안정성을 보인다. 높은 CO2RR 성능은 N-도핑된 CuO에서 증가한 CO 결합 에너지와 촉매 활성 부위에 기인한다. 더 나아가 in situ X선 흡수 근접 구조 분석 결과, ON–CuO의 결함이 C–C 결합을 유도하여 C2+ 생성물로 이어지는 데 유리함이 밝혀진다.
https://doi.org/10.1021/acscatal.3c01441
Selectivity
Catalysis
Redox
Doping
Oxidation state
Oxygen
Materials science
Electrochemistry
Binding energy
Inorganic chemistry
최신 정부 과제
7
과제 전체보기
1
2023년 3월-2029년 12월
|4,263,522,000
도심 공기 이산화탄소 직접 포집 및 활용 기술 개발
□ 공기 이산화탄소 선택적 올라운드 DAC 신규 소재 개발- 수분 안정성을 가진 MOF 소재를 이용한 고내구성 및 이산화탄소 선택성을 가진 후보 물질 스크리닝- 수분 영향이 적은 대기 이산화탄소 포집 광 재생 소재개발- 구조 개질된 아민계 DAC MOF 개발- 제올라이트 산화물 흡착제 표면 개질법 개발□ 제로에너지 DACU 기술 개발- 빛으로 재생되는 이산...
인공광합성
이산화탄소 활용
생태콘크리트
박테리아
탄소포집
2
주관|
2022년 5월-2022년 7월
|29,298,000
재생물질의 정량적 서방출을 위한 QT-Carrier 기능성 필러 개발
본 과제는 활성 재생물질을 몸에 해를 주지 않게 담아 원하는 시기에 정량 방출하는 차세대 기능성 의료기기 소재·생산기술을 개발하고 사업화로 연결하는 연구임. 연구 목표는 재생물질 담지를 위한 서방출형 담지체 및 QT-C필러를 확보하는 데 있음. 연구 내용은 콜라겐 형성에 활성인 재생물질만 선택 담지하는 생체 친화적 창고형 담지체를 만들고, 방출 시간 조절을 위해 시클로덱스트린·칼륨 기반 다공성 구조체와 생분해성 고분자 코팅을 적용함. 젖산을 5 wt% 이상 담지한 나노단위(1 µm 이하) 담지체를 젖산 담지체 공정에 연계하여, HA로 코팅한 QT-C필러를 한번의 공정으로 담지체 합성 및 서방체 담지를 구현함. 기대 효과는 기능성 물질 안정성 향상과 다양한 제품(필러·상처치료제 등) 개발 기반 제공, 안전·효과 차별화 및 기술이전으로 산업성과 고용 창출 확대가 예상됨.
전달체
의료기기
재생기능성
필러
서방출
3
2022년 5월-2029년 2월
|1,850,000,000
근육피지옴 연구센터
○ 최근 노화에 따른 근감소증이 질병코드를 부여받는 등 다양한 근육질환에 관한 관심이 증가되고 있으나 개발된 치료제는 거의 없음 - 현대 사회의 급속한 인구 노령화와 만성 대사질환 환자의 폭발적 증가로 근육기능의 개선 및 근육질환 치료기술 개발의 필요성이 증대됨○ 본 센터는 근육피지옴의 연구개념을 도입하여 「근육다이나믹스 기반 근육질환 제어 핵심표적 및 ...
근육피지옴
근육다이나믹스
근육질환
신약개발
인터렉톰
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2025하이드로겔 마스크팩 적층체 및 이의 제조방법1020250058206
공개2024금속-유기다면체를 포함하는 촉매 및 이의 제조방법1020240082229
공개2024동적환경에서 수분 흡착특성이 우수한 수분흡착소재 및 이의 제조방법1020240050016
전체 특허

하이드로겔 마스크팩 적층체 및 이의 제조방법

상태
등록
출원연도
2025
출원번호
1020250058206

금속-유기다면체를 포함하는 촉매 및 이의 제조방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240082229

동적환경에서 수분 흡착특성이 우수한 수분흡착소재 및 이의 제조방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240050016
연구실 하이라이트
연구실의 정보를 AI가 요약해서 키워드 중심으로 정리해두었어요
독창기술
MOF 기반 CO2 광전환: 지속가능 연료 생산 혁신
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기술파급력
차세대 반도체 공정용 특수가스 분리 MOF 기술
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상용화성공
MOF 기반 혁신 의료 소재: 상처치료 및 약물전달
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SCIE논문
세계 최고 수준 학술 성과: 다공성 나노소재 연구 선도
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지속가능기술
MOF 기반 차세대 에너지 저장 시스템
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연구자역량
다공성 나노소재 맞춤 설계 및 융합 플랫폼
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맞춤형 인사이트 리포트
연구실의 전체 데이터를 활용한 맞춤형 인사이트 리포트
연구 트렌드부터 공동 연구 방향성 기획까지
연구실과 같이 할 수 있는게 무엇인지,
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