본 연구의 최종목표는 선택된 구성성분(금속이온/유기리간드)으로부터 자연적으로는 비선호하는 구조를 가지는 배위고분자를 의도적(인위적)으로 합성하는 것임. 지금까지는 배위고분자 합성 시 구성성분의 선택은 매우 능동적이었지만, 생성되는 배위고분자 구조와 관련하여서는 수동적으로 자연이 선호(허락)하는 구조에 만족하는 경우가 다수 있었으나, 여러 농작물을 재배하는 ...
배위고분자
다공성 소재
자연 비선호 배위고분자
혼성화 배위고분자
유도성장
2
2022년 2월-2027년 2월
|301,253,000원
자연-비선호 배위고분자 물질 형성 제어 및 활용
본 연구의 최종목표는 선택된 구성성분(금속이온/유기리간드)으로부터 자연적으로는 비선호하는 구조를 가지는 배위고분자를 의도적(인위적)으로 합성하는 것임. 지금까지는 배위고분자 합성 시 구성성분의 선택은 매우 능동적이었지만, 생성되는 배위고분자 구조와 관련하여서는 수동적으로 자연이 선호(허락)하는 구조에 만족하는 경우가 다수 있었으나, 여러 농작물을 재배하는 ...
배위고분자
다공성 소재
자연 비선호 배위고분자
혼성화 배위고분자
유도성장
3
2022년 2월-2027년 2월
|271,128,000원
자연-비선호 배위고분자 물질 형성 제어 및 활용
본 연구의 최종목표는 선택된 구성성분(금속이온/유기리간드)으로부터 자연적으로는 비선호하는 구조를 가지는 배위고분자를 의도적(인위적)으로 합성하는 것임. 지금까지는 배위고분자 합성 시 구성성분의 선택은 매우 능동적이었지만, 생성되는 배위고분자 구조와 관련하여서는 수동적으로 자연이 선호(허락)하는 구조에 만족하는 경우가 다수 있었으나, 여러 농작물을 재배하는 ...
배위고분자
다공성 소재
자연 비선호 배위고분자
혼성화 배위고분자
유도성장
탄소소재
촉매
산소환원반응
기능성
4
주관|
2022년 2월-2027년 2월
|301,253,000원
자연-비선호 배위고분자 물질 형성 제어 및 활용
본 연구는 금속이온/유기리간드 같은 구성성분으로 배위고분자(metal-organic framework 포함)를 합성하되, 자연이 선호하는 구조가 아닌 연구자가 의도한 “자연-비선호” 구조로 성장하도록 유도함.
연구 목표는 바람직한 배위고분자 템플레이트 제공, 초기 seeding 및 결정 성장 유도, 수확 후 재사용을 포함한 반복 합성, 생성물 특성 분석과 혼성화 기반 성분·구조 제어를 달성하는 것임. 핵심 연구 내용은 템플레이트(격자, 결합력 등)로 초기 seeding의 불리함(높은 에너지 요구 등)을 극복해 선택적 생성 및 2차 전환 탄소소재 확보를 수행하는 것임. 기대 효과는 촉매/가스분리/센싱 산업 발전, 성분·구조 제어 탄소소재 및 혼성 배위고분자 구현, 원하는 성질의 소재 합성 기반 확장임
본 연구에서는 배위고분자 물질의 형성/성장 양상에 대한 이해, 배위고분자 물질 표면에 대한 이해, 2D와 3D 배위고분자 물질의 선택적 생성에 대한 이해를 바탕으로 다양한 형태/구조/성분의 2D 혹은 3D 혼성 배위고분자 물질을 개발하고 활용할 것임.
- 연구개발의 기본 물질이 되는 배위고분자 입자의 크기/모양을 체계적으로 제어하는 방법을 확립하고 첨가제 혹은 유사 리간드를 활용한 배위고분자 입자 제어법 개발.
- 동일한 구성성분을 사용하여 2D 및 3D 배위고분자 물질을 선택적으로 합성하고 2D/3D 배위고분자 물질의 성질 분석.
- 결정성 배위고분자 입자 위에서의 두 번째 배위고분자의 연속성장을 통해 비결정성 배위고분자 물질의 결정성 및 다공성 향상.
- 2D/3D 배위고분자 물질을 구성하게 될 성분을 혼합 사용하여 혼합성분 혼성 배위고분자 개발. 이때 금속이온을 혼합하거나, 유기리간드를 혼합하거나, 금속이온과 유기리간드를 동시에 혼합하는 방법을 사용.
- 3D 배위고분자 입자 표면에서 3D 배위고분자 물질의 2차적 성장을 통해 혼성 배위고분자를 형성하고 3D 배위고분자 입자 표면에서 유사 구성성분의 2D 배위고분자 물질의 2차적 성장유도를 통한 단일층 2D 배위고분자 시트 형성. 템플레이트-도움 단일층 시트 합성법을 기반으로 다양한 성질/구조의 단일층 2D 배위고분자 시트 개발.
- 2D 배위고분자 물질을 템플레이트로 사용하여 두 번째 배위고분자의 edge-on-edge 성장 혹은 vertical 성장을 통한 혼성 배위고분자 시트 개발.
- 템플레이트-도움 합성법을 사용하여 단일층 2D 혼성 배위고분자 시트 및 단일층 혼합성분 2D 혼성 배위고분자 시트 생성.
- 셀 격자 유사성이 없는 두 종 이상의 배위고분자를 불균일하게 융합하여 혼성 배위고분자 물질 개발.
- 2D/3D 혼성 배위고분자 물질과 다른 기능성 소재와의 융합을 통한 복합기능 혼성 배위고분자 물질 형성.
- 유사 2D/3D 배위고분자 물질의 탄소소재/금속산화물 소재로의 선택적 전환 및 특성 연구. 다층 및 단일층 2D 배위고분자 시트의 2차적 열처리를 통한 탄소소재/금속산화물 소재로의 전환 및 특성 차이 연구.
- 제조된 2D/3D 혼성 배위고분자 물질, 혼성 탄소소재/금속산화물의 촉매, 센싱, 가스 분리, 슈퍼커패시터 소재로의 활용.