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이재범 연구실
충남대학교 화학과 이재범 교수
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이재범 연구실

충남대학교 화학과 이재범 교수

이재범 연구실은 자기플라즈모닉 나노구조와 카이랄 메타표면을 기반으로 구조색·원형이색성·플라즈몬 공진 응답을 제어하는 광학 소재 및 센싱 인터페이스를 구축합니다. 동시에 수소 생산과 물분해를 위한 플라즈모닉 하이브리드 전극에서 계면 전하전달과 반응 안정성을 다룹니다. 전이금속 칼코게나이드 계열에서는 FeSe 양자점의 스케일러블 합성 및 여기 의존 방출 특성 기반의 이미징·센싱 응용을 수행합니다. 이를 바탕으로 에너지 저장과 바이오 광학 응용까지 확장하는 연구를 수행합니다.

자기플라즈모닉카이랄 광학메타표면구조색바이오센싱
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자기플라즈모닉 카이랄 메타표면 기반 광학 센싱·바이오 이미징 연구 thumbnail
자기플라즈모닉 카이랄 메타표면 기반 광학 센싱·바이오 이미징 연구
Chiroptical magnetoplasmonic metasurfaces for optical sensing and bioimaging
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플라즈모닉 하이브리드 전극을 통한 수소 생산·물분해 전기화학 연구 thumbnail
플라즈모닉 하이브리드 전극을 통한 수소 생산·물분해 전기화학 연구
Electrochemical hydrogen production and water splitting with plasmonic hybrid electrodes
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전이금속 칼코게나이드 양자점 합성과 고체상 리튬-황 배터리 공정화 연구 thumbnail
전이금속 칼코게나이드 양자점 합성과 고체상 리튬-황 배터리 공정화 연구
Scalable synthesis of transition-metal chalcogenide quantum dots and process-oriented all-solid-stat
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
·
인용수 3
·
2025
Biomimetic Bouligand Meta-Assembly Enhances Modulability of Chiroptical Cotton Effects
My‐Chi Nguyen, Huu‐Quang Nguyen, Hyojin Kang, Se Jeong Park, Jaebeom Lee
IF 17.3 (2025)
ACS Nano
사마귀딱정벌레(Scarabs) 딱지(exoskeleton)를 적용하여 자성 플라즈모닉 금/산화철 나노와이어의 Bouligand 메타-어셈블리를 제조하였다. 제어된 두께를 갖는 얇은 금속 백금층을 스퍼터 코팅하여 제작한 구조는 자외선 및 가시광 파장 범위에서 전송 모드의 증폭되고 조절 가능한 원형이색성(CD), 산란 반사 원형이색성(DRCD), 그리고 자기 원형이색성(MCD) 모드를 나타낸다. 전송 CD 스펙트럼에서 양면성(bisignate) Cotton 효과의 강한 증진이 30 nm 두께의 백금층을 추가함으로써 관찰되었으며, DRCD 모드에서는 10 nm 두께의 더 얇은 금속 코팅층이 가장 강한 증진 효과를 제공하였다. 또한 MCD 연구와 계산적 광학 시뮬레이션을 통해, 금속 코팅층의 증진 효과의 기원은 플라즈모닉 결합의 독특한 상호작용, 향상된 흡수/반사, 그리고 키랄성의 순응(conformal) 유전(inheritance)으로 확인되었다. 용이한 생체모방 제조 기법은 키로옵티컬(chiroptical) Cotton 효과에 대해 다중 모달 제어를 제공하며, 구조적 색채(structural coloration), 위장(camouflage) 포토닉스, 위조 방지, 키랄 감지(chiral sensing), 및 비대칭 촉매화(asymmetric catalysis) 분야에 대한 가능성을 제시한다.
https://doi.org/10.1021/acsnano.5c03919
Materials science
Nanotechnology
Circular dichroism
Biophysics
Chemistry
Crystallography
Biology
2
Review
|
인용수 91
·
2024
Advances in All-Solid-State Lithium–Sulfur Batteries for Commercialization
Birhanu Bayissa Gicha, Lemma Teshome Tufa, Njemuwa Nwaji, Xiaojun Hu, Jaebeom Lee
IF 36.3 (2024)
Nano-Micro Letters
고체상 배터리는 에너지 저장 기술의 다음 단계로서 널리 인정되고 있다. 이러한 충전식 배터리에 대한 최근의 개발 진전은 상용 가능성 달성을 향한 궤적을 특히 빠르게 가속시켰다. 특히, 리튬-황 가역 레독스 과정을 기반으로 하는 전고체 리튬-황 배터리(all-solid-state lithium-sulfur batteries, ASSLSBs)는 기존의 리튬-이온 배터리를 능가하는 에너지 저장 시스템으로서 막대한 잠재력을 지닌다. 이는 주로 이들의 우수한 에너지 밀도, 연장된 작동 수명, 그리고 향상된 안전성 특성에 기인한다. 이러한 장점에도 불구하고 ASSLSB의 상업 부문 도입은 더디게 진행되어 왔다. 본 논문은 해당 분야의 연구개발을 가속하기 위해 ASSLSB의 현재 상태를 포괄적으로 검토한다. 우리는 ASSLSB로 전환하는 근거에 대한 심층적인 분석을 수행하고, 관련된 기본 과학 원리를 탐구하며, ASSLSB가 직면한 주요 과제에 대한 종합적 평가를 제공한다. 또한 향후 연구는 비활성 물질의 존재를 현저히 감소시키고, 최적의 성능을 갖는 전극을 도입하며, 계면 저항을 최소화하고, ASSLSB의 상용화를 촉진하기 위한 확장 가능한 제조 접근법을 설계하는 데 우선순위를 두어야 한다고 제안한다.
https://doi.org/10.1007/s40820-024-01385-6
Commercialization
Lithium (medication)
Sulfur
Solid-state
Materials science
Process engineering
Environmental science
Engineering physics
Nanotechnology
Engineering
3
Article
|
·
인용수 10
·
2024
Mechanochromic strain sensor by magnetoplasmonic amorphous photonic arrays
Huu‐Quang Nguyen, Jeonghyo Kim, Sangjin Oh, My‐Chi Nguyen, Dajeong Hwang, Hyojin Kang, Xiaojun Hu, Hongxia Chen, Van Tan Tran, Jaebeom Lee
IF 13.2 (2024)
Chemical Engineering Journal
https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.155297
Amorphous solid
Strain (injury)
Photonics
Materials science
Optoelectronics
Nanotechnology
Chemistry
Medicine
Internal medicine
Crystallography
최신 정부 과제
26
과제 전체보기
1
2024년 8월-2026년 12월
|219,108,000원
신경교종 진단을 위한 새로운 카이랄 양자점의 나노 구조 설계
● 이 프로젝트는 다목적 카이랄 층간 확장 양자점과 그 광학 및 전기화학적 특성을 사용하여 뇌종양에서 신뢰성 있고 고감도이며 선택적인 치료음향 표적 신경교종을 설계하는 것을 목표로 합니다. - FeSe 코어-쉘 양자점을 설계/합성, 다양한 리간드를 이용한 카이랄 층간합성의 응용- 바이오 응용을 위한 여기-발광 광학적, 전자적 특성, 생체적합성 및 생체안정성...
신경교종
카이랄 양자점
여기 의존적 방출
다중 광자 흡수
바이오 이미징 및 바이오 센싱
2
2024년 5월-2029년 4월
|865,512,000원
0~2D-FeSe 층상구조의 비정상적인 밴드갭 불안정성 및 이 특성을 이용한 센싱, 에너지 응용 가능성 탐구
본 제안서는 새로운 게임체인저로써 습식합성법으로 합성한 0D, 1D, 2D FeSe의 밴드갭 변이특성을 다양한 분석기법 (TEM, UV-Vis, XRD, XPS, REELS, CV 등)과 컴퓨터 시뮬레이션 (COMSOL/DFT)을 사용하여 구체적으로 확인하고자 함. 이를 통해 현재까지의 이론을 확정하고 이를 이용한 몇 가지 응용분야 (에너지, 광결정, 자가...
셀레늄화철
모트 절연체
밴드갭
층상구조
전이금속 칼코게나이드
3
주관|
2023년 12월-2024년 5월
|42,300,000원
나선형 자기장 하에서 자기 플라즈모닉 나노입자를 이용한 알츠하이머병의 아밀로이드 단백질 검출
현재까지 고감도 및 선택성이 높은 키랄성 센싱을 달성하는 것은 근본적인 난제임. 일반적인 키랄성 감지 측정 방법은 일반적으로 원형 편광을 사용하여 거울상 이성질체를 구분하는 것임. 그러나 편광 감지의 감도와 정확도가 충분하지 않기 때문에 실제 구현에는 여전히 문제가 있음. 최근 연구에 따르면 전자가 키랄 분자를 통과할 때 전자의 이동은 스핀에 따라 달라지며, 분자의 양손잡이 여부와 운동 방향에 따라 선호하는 스핀 방향이 결정되는 것으로 나타났음. 이 효과를 키랄성 유도 스핀 선택성(CISS)이라고 함. 결론적으로 카이랄 분자의 전하 재분배는 거울상 특이적 스핀 분극을 동반함. 이러한 결과를 통해 우리는 키랄 분자와 자화된 표면 사이의 가능한 상호작용을 고려하게 되었음. 또한, 나선형 자기장은 전자를 유도하여 효과적인 자기장을 생성함으로써 대칭성 파괴와 편광 발생을 유도함. 이 프로젝트는 나선형 자기장의 카이랄 자기 플라즈모닉 나노 입자를 기반으로 아밀로이드 단백질 검출을 위한 민감하고 선택적인 전략을 개발하는 것을 목표로 함. 이 프로젝트는 나선형 자기장과 카이랄 분자(L/D-GSH)로 변형된 Fe3O4@Au NP(L/D-Fe3O4@Au NP)를 사용하여 카이랄 특성에 대한 L/D-Fe3O4@Au NP와 나선형 자기장 간의 상호작용을 규명할 것임. 재료 제작에는 여러 종류의 자기 플라즈몬 나노 입자를 변형한 다양한 카이랄 분자에 대한 조사가 포함됨. 나노 물질 특성화 및 키랄 특성을 위해 TEM, 원자가 밴드 XPS, hB 변조 시스템, 원형 이색성 등의 첨단 기술이 사용됨.
아밀로이드 단백질
자기플라즈모닉 나노입자
나선형 자기장
카이럴성 감지
자기 조립
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024광전기화학적 수분해 촉매 및 하수처리 촉매용 금-산화철 코어쉘 나노로드 및 이의 제조 방법1020240082575
등록2023유전성 난청 검출용 플라즈모닉 네마틱 필름 및 이를 포함하는 바이오 센서1020230107902
등록2022광학 적층체 및 이의 제조방법1020220056830
전체 특허

광전기화학적 수분해 촉매 및 하수처리 촉매용 금-산화철 코어쉘 나노로드 및 이의 제조 방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240082575

유전성 난청 검출용 플라즈모닉 네마틱 필름 및 이를 포함하는 바이오 센서

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230107902

광학 적층체 및 이의 제조방법

상태
등록
출원연도
2022
출원번호
1020220056830