연구목표 달성을 위하여 다음의 연구를 수행한다. [1] 새로운 구조형태의 ZIF 합성 - 기존의 합성법의 단점을 보완하기 위한 5가지 합성법을 적용하여, 새로운 구조 형태 또는 기존 구조형태이지만 조성이 다른 ZIF 들을 얻는다. a) 수용액에서의 주형(template) 이용 b) 3종 이상의 용매를 혼합하여 용매의 주형 효과를 기대함 c) 혼합 금속이온 사용 d) 준안정성(metastable) ZIF를 전구체로 이용 e) 보조 리간드가 추가된 경직성 ZIF 합성 [2] ZIF 골격의 전체 유연성 조절 - 구조형태 상 단단한 골격을 갖는 ZIF의 경우, 단순 이미다졸로 기존 이미다졸을 치환하여 골격의 경직성을 감소시킴. 반대로 유연한 골격의 ZIF에 작용기가 큰 이미다졸을 삽입하여, 골격의 경직성을 증가시킴. - 총괄 유연성의 적절한 조절로 흡착되는 기체의 종류, 흡착 압력 및 온도에 따라 골격의 팽창을 유도함. a) 경직성 ZIF를 준안정성 ZIF로 변화시킴. b) 유연한 골격을 경직되게 하여 영구적 다공성(permanent porosity)을 확보함 c) 유리질(glassy) ZIF 유도 - ZIF의 용융 후 유리질(melt-quenched glass)이 되는 온도 또는 압력을 낮춤. 세공을 유지한 유리질 ZIF 제조를 시도함. [3] 응용 연구 - CH4 기체의 저장 또는 C2H6/C2H4, C3H8/C3H6 분리에 이용함. a) 천연가스의 주성분인 CH4의 저장 - HKUST-1 MOF의 CH4 저장량(absolute uptake, 267 cm3/cm3; working capacity, 190 cm3/cm3)을 1차 목표로 함. b) 탄화수소 기체의 분리 - 에틸렌(C2H4)의 정제를 위하여 불순물 에탄(C2H6)을 선택적으로 포집할 수 있는 ZIF를 개발함.