김자헌 연구실
숭실대학교 화학과
김자헌 교수
김자헌 교수 연구실
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김자헌 연구실
숭실대학교 화학과 김자헌 교수
본 연구실은 전이금속화학과 X-선 결정학을 기반으로 금속-유기 골격체(MOF), ZIF, 기타 다공성 결정성 물질을 설계·합성하고, 기공 구조와 작용기, 골격 유연성을 정밀 제어하여 수소·메탄 저장, 기체 분리, 호스트-게스트 인식 등 에너지·환경 응용을 위한 기능성 소재를 개발하는 화학 연구를 수행하고 있다.
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
금속-유기 골격체(MOF)와 초다공성 물질 설계
금속-유기 골격체(MOF)와 초다공성 물질 설계
기체 저장 및 분리용 다공성 소재 연구
ZIF 및 금속-이미다졸 골격체의 구조·유연성 제어
주요 논문
3
논문 전체보기
1
article
|
인용수 0
·
2026Development of Nitro-Substituted Pyrido[1,2- <i>a</i> ]indole Fluorophores for Environment-Sensitive Bioimaging
Jae‐Joong Kim, Jae‐Joong Kim, Taegwan Kim, Ji Soo Kang, Seunghyeon Hwang, Jinjoo Jung, Jongmin Park, Youngjun Lee, Jaheon Kim, Jaheon Kim
IF 5
Organic Letters
We report the design and synthesis of a novel pyrido[1,2-<i>a</i>]indole fluorophore that exhibits deep-red emission (up to 660 nm), a large Stokes shift (6118 cm<sup>-1</sup>) in methanol, and excellent biocompatibility. Positional nitration enables systematic modulation of the photophysical properties across a series of regioisomers. Spectroscopic analyses and calculations revealed the intramolecular charge transfer (ICT) and rotation-induced quenching behavior. The fluorophores showed exceptional lipid droplet (LD) labeling capability in live-cell imaging without washing steps, indicating their potential for biomedical applications. This study demonstrates that simple nitro-group relocation on a compact heteroaromatic scaffold provide tunable, environment-sensitive fluorophores for probe development.
https://doi.org/10.1021/acs.orglett.6c00141
Fluorophore
Fluorescence
Intramolecular force
Quenching (fluorescence)
Stokes shift
Nitration
Tetrazine
Biomolecule
2
article
|
인용수 2
·
2023Porous zeolitic imidazolate frameworks assembled with highly-flattened tetrahedral copper(<scp>ii</scp>) centres and 2-nitroimidazolates
Cheolwon Jung, Sang Beom Choi, Jae‐Woo Park, Minji Jung, Jonghoon Kim, Jonghoon Kim, Hyunchul Oh, Jaheon Kim, Jaheon Kim
IF 4.2
Chemical Communications
Cu(II)-based zeolitic imidazolates (Cu-ZIFs), Cu-ZIF-gis and -rho, formulated as Cu(nIm)<sub>2</sub> (nIm = 2-nitroimidazolate) have highly-flattened tetrahedral coordination geometry. Cu-ZIF-gis has 2.4 Å cylindrical pores that can adsorb H<sub>2</sub> gas, and Cu-ZIF-rho has 19.8 Å cages with a BET surface area of 1320 m<sup>2</sup> g<sup>-1</sup>.
http://dx.doi.org/10.1039/d2cc06797h
Tetrahedron
Zeolitic imidazolate framework
Imidazolate
Copper
Adsorption
Porosity
Crystallography
BET theory
Materials science
Chemical engineering
3
article
|
gold
·
인용수 10·
2022Reversible ammonia uptake at room temperature in a robust and tunable metal–organic framework
Jaechul Lee, Younggyu Seo, Dong Won Kang, Seungjae Park, Hyunyong Kim, Jaheon Kim, Kimoon Kim, Chang Seop Hong, Dae‐Woon Lim, Eunsung Lee
IF 4.6
RSC Advances
Ammonia is useful for the production of fertilizers and chemicals for modern technology, but its high toxicity and corrosiveness are harmful to the environment and human health. Here, we report the recyclable and tunable ammonia adsorption using a robust imidazolium-based MOF (JCM-1) that uptakes 5.7 mmol g<sup>-1</sup> of NH<sub>3</sub> at 298 K reversibly without structural deformation. Furthermore, a simple substitution of NO<sub>3</sub> <sup>-</sup> with Cl<sup>-</sup> in a post-synthetic manner leads to an increase in the NH<sub>3</sub> uptake capacity of JCM-1(Cl<sup>-</sup>) up to 7.2 mmol g<sup>-1</sup>.
https://doi.org/10.1039/d2ra01270g
Ammonia
Adsorption
Metal-organic framework
Metal
Chemistry
Human health
Environmental chemistry
Inorganic chemistry
Organic chemistry
정부 과제
20
과제 전체보기
1
주관|
2021년 6월-2026년 12월
|300,000,000원온도-압력 반응성 분자체 입구로 보완된 MOF의 효과적 수소저장
가역적인 유효수소저장용량의 증가를 위하여 비표면적이 큰 MOF 기공 입구에 Gate-분자를 부착하고 그 조성 및 기본 물성을 조사함.
Gate-분자의 온도-압력 의존성을 조사하여, 수소의 stepped 흡착을 유발하도록 Gate-분자의 최적화를 수행함.
pto, mtn 유형의 고다공성 MOF, CUS 밀도가 높은 MOF-74 유형, M2Cl2(btdd) 유형의 MOF에 대한 Gate 변형 과정을 실증하고, 기체흡착 실험을 통하여 S-자형 흡착 거동의 유발을 조사함.
CUS 1D chain과 MOF와의 복합소재 합성으로 수소흡착열과 부피저장밀도의 증가를 도모함.
MOF-14, MIL-100, MIL-101, M-MOF-74, V2Cl2.8(btdd), M2Cl2(btdd), IRMOF-74-II, M2(dobpdc), Cu-ZIF를 주 연구대상으로 삼음.
CSD 검색을 통하여 Gate 변형으로 수소저장에 유리한 MOF를 탐색하고, 선별 후 합성으로 구현함.
각 단계별 온도-압력 조건을 만족하며, 1000 cycles 이상의 성능 재현을 나타내는 MOF 소재를 개발함.
경제적이고 친환경적인 MOF 합성법 (기계화학적 방법)을 수소 저장용 MOF 소재에 적용함.
Cu-ZIF/MOF core-shell 복합소재의 합성 및 수소 저장 특성을 평가함.
MOF의 소재 취급과 성능의 보존에 유리한 성형 기술을 개발함.
수소저장
금속유기골격체
물리흡착
고압
실온
흡착엔탈피
온도-압력 반응성
유효 용량
2
주관|
2021년 6월-2026년 12월
|150,000,000원온도-압력 반응성 분자체 입구로 보완된 MOF의 효과적 수소저장
가역적인 유효수소저장용량의 증가를 위하여 비표면적이 큰 MOF 기공 입구에 Gate-분자를 부착하고 그 조성 및 기본 물성을 조사함.
Gate-분자의 온도-압력 의존성을 조사하여, 수소의 stepped 흡착을 유발하도록 Gate-분자의 최적화를 수행함.
pto, mtn 유형의 고다공성 MOF, CUS 밀도가 높은 MOF-74 유형, M2Cl2(btdd) 유형의 MOF에 대한 Gate 변형 과정을 실증하고, 기체흡착 실험을 통하여 S-자형 흡착 거동의 유발을 조사함.
CUS 1D chain과 MOF와의 복합소재 합성으로 수소흡착열과 부피저장밀도의 증가를 도모함.
MOF-14, MIL-100, MIL-101, M-MOF-74, V2Cl2.8(btdd), M2Cl2(btdd), IRMOF-74-II, M2(dobpdc), Cu-ZIF를 주 연구대상으로 삼음.
CSD 검색을 통하여 Gate 변형으로 수소저장에 유리한 MOF를 탐색하고, 선별 후 합성으로 구현함.
각 단계별 온도-압력 조건을 만족하며, 1000 cycles 이상의 성능 재현을 나타내는 MOF 소재를 개발함.
경제적이고 친환경적인 MOF 합성법 (기계화학적 방법)을 수소 저장용 MOF 소재에 적용함.
Cu-ZIF/MOF core-shell 복합소재의 합성 및 수소 저장 특성을 평가함.
MOF의 소재 취급과 성능의 보존에 유리한 성형 기술을 개발함.
수소저장
금속유기골격체
물리흡착
고압
실온
흡착엔탈피
온도-압력 반응성
유효 용량
3
주관|
2021년 4월-2027년 2월
|5,450,000,000원첨단분야 혁신융합대학사업(빅데이터)
본 과제는 빅데이터 분야 다양성을 키우기 위해 여러 대학이 교육 자원과 전공 역량을 함께 나누는 혁신적 분산 공유 대학을 구축하는 연구임.
연구 목표는 수준별 교육과 우수 교원 POOL을 바탕으로 지역간 교육 인프라 불균형을 해소하고 포스트 코로나 시대의 새로운 대학교육 시스템 모델을 제안하는 데 있음. 핵심 연구내용은 대학별 특화분야 특장점 공유, 우수 교원들을 하나의 POOL로 구성해 세부 전공을 상호보완, 디지털 기술 기반 지적 자산 고른 공유, 자동화공정 및 자율주행차 센서 데이터 연계분석 모델링의 오류판정·추론 등으로 산업 데이터 가치 고도화임. 기대효과는 기업·연구소와의 빅데이터 인력 미스매치 극복, 신기술 트렌드 첨단인력 배출 및 설비·공정 데이터분석 기반 생산성·품질 예측·최적화로 산업경제 주도 가능함.
빅데이터
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AFI형 다공성 제올라이트-이미다졸레이트 골격체 및 이의 제조방법
상태
거절출원연도
2014출원번호
1020140074259기공 크기를 조절할 수 있는 메조다공성 금속-유기 골격체 및 이의 제조방법
상태
거절출원연도
2014출원번호
1020140053419다공성 금속-유기 골격체의 제조방법 및 이에 따른 금속 유기 골격체
상태
소멸출원연도
2014출원번호
1020140044179