분자고체 연구실은 금속-유기 골격체(MOF)와 분자 기반 다공성 고체의 합성, 구조 규명, 그리고 응용 연구에 특화된 연구실입니다. MOF는 금속 이온과 유기 리간드가 결합하여 형성되는 3차원 다공성 결정체로, 기공 크기와 화학적 성질을 정밀하게 조절할 수 있어 재료과학, 에너지, 환경 등 다양한 분야에서 각광받고 있습니다. 본 연구실은 기존에 보고된 적 없는 새로운 골격구조의 MOF를 설계하고 합성하는 것을 핵심 목표로 삼고 있으며, 이를 위해 창의적이고 논리적인 사고방식을 강조합니다. 연구실에서는 미지의 금속-유기 골격체 및 분자 기반 다공성 고체를 합성하고, 엑스선 결정구조 분석, 분광법, 열분석, 기체 흡착 실험 등 다양한 첨단 분석기법을 활용하여 구조적 특성과 물리화학적 성질을 심도 있게 탐구합니다. 특히, 기체 저장 및 분리, 주인-손님 상호작용, 이온 교환 등 다양한 기능성 응용을 위한 소재 개발에 집중하고 있습니다. 최근에는 대기 중 수증기 포집, 이산화탄소의 직접 공기 포집, 수소 감지 등 환경 및 에너지 문제 해결에 직접적으로 기여할 수 있는 연구도 활발히 진행 중입니다. 또한, 본 연구실은 이종 금속 및 규소 기반 MOF의 개발에도 앞장서고 있습니다. 예를 들어, SiMOF와 같은 규소 산화물을 포함한 신개념 골격체, Zr-Formate 거대고리 클러스터, Group 4 금속 기반 MOF 등 다양한 구조적 혁신을 통해 열적 안정성, 소수성, 내화학성 등 기존 소재를 뛰어넘는 특성을 구현하고 있습니다. 이러한 소재는 기체 흡착, 이온 교환, 슈퍼이온 전도 등 다양한 기능을 발휘하며, 실제 산업 및 환경 현장에서의 응용 가능성도 높습니다. 연구실은 실험적 연구뿐만 아니라, 이론적 모델링과 시뮬레이션을 병행하여 소재의 설계부터 응용까지 전 과정을 아우르는 통합적 연구를 지향합니다. 국내외 유수 연구기관 및 산업체와의 협력을 통해 실용화 가능성도 적극적으로 모색하고 있으며, 학부생과 대학원생 모두에게 첨단 연구 경험과 학계 최고 권위의 학술지 논문 발표 기회를 제공합니다. 궁극적으로 분자고체 연구실은 창의적 소재 개발과 응용을 통해, 미래의 에너지, 환경, 촉매 등 다양한 분야에서 혁신을 이끌고, 인류 사회에 실질적으로 기여하는 것을 목표로 하고 있습니다.