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홍창섭 연구실
고려대학교 화학과
홍창섭 교수
기본 정보
연구 분야
프로젝트
논문
구성원

홍창섭 연구실

고려대학교 화학과 홍창섭 교수

홍창섭 연구실은 고체무기화학과 다공성 소재 설계를 기반으로 금속-유기 골격체(MOF)와 다공성 유기 고분자(POP/PAF)를 개발하며, 이산화탄소 직접공기포집, 수소 저장, 기체 분리, 유해물질 제거, 후합성 변형을 통한 기능화 및 바이오 응용까지 확장되는 고성능 흡착·분리 소재 연구를 수행하고 있다.

대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
금속-유기 골격체 기반 이산화탄소 포집 thumbnail
금속-유기 골격체 기반 이산화탄소 포집
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

90총합

5개년 연도별 피인용 수

2,626총합
주요 논문
3
논문 전체보기
1
article
|
bronze
·
인용수 33
·
2024
High Hydrogen Storage in Trigonal Prismatic Monomer‐Based Highly Porous Aromatic Frameworks
Dae Won Kim, Yu Chen, Hyunlim Kim, Namju Kim, Young Hoon Lee, Hyunchul Oh, Yongchul G. Chung, Chang Seop Hong
IF 26.8
Advanced Materials
Hydrogen storage is crucial in the shift toward a carbon-neutral society, where hydrogen serves as a pivotal renewable energy source. Utilizing porous materials can provide an efficient hydrogen storage solution, reducing tank pressures to manageable levels and circumventing the energy-intensive and costly current technological infrastructure. Herein, two highly porous aromatic frameworks (PAFs), C-PAF and Si-PAF, prepared through a Yamamoto C─C coupling reaction between trigonal prismatic monomers, are reported. These PAFs exhibit large pore volumes and Brunauer-Emmett-Teller areas, 3.93 cm<sup>3</sup> g<sup>-1</sup> and 4857 m<sup>2</sup> g<sup>-1</sup> for C-PAF, and 3.80 cm<sup>3</sup> g<sup>-1</sup> and 6099 m<sup>2</sup> g<sup>-1</sup> for Si-PAF, respectively. Si-PAF exhibits a record-high gravimetric hydrogen delivery capacity of 17.01 wt% and a superior volumetric capacity of 46.5 g L<sup>-1</sup> under pressure-temperature swing adsorption conditions (77 K, 100 bar → 160 K, 5 bar), outperforming benchmark hydrogen storage materials. By virtue of the robust C─C covalent bond, both PAFs show impressive structural stabilities in harsh environments and unprecedented long-term durability. Computational modeling methods are employed to simulate and investigate the structural and adsorption properties of the PAFs. These results demonstrate that C-PAF and Si-PAF are promising materials for efficient hydrogen storage.
https://doi.org/10.1002/adma.202401739
Materials science
Trigonal crystal system
Hydrogen storage
Porosity
Monomer
Porous medium
Trigonal prismatic molecular geometry
Chemical engineering
Crystallography
Composite material
2
review
|
인용수 40
·
2024
Effective approaches to boost Xe/Kr separation in Metal-Organic Frameworks: A review
Jintu Francis Kurisingal, Dae Won Kim, Chang Seop Hong
IF 23.5
Coordination Chemistry Reviews
https://doi.org/10.1016/j.ccr.2024.215731
Krypton
Chemistry
Separation (statistics)
Metal-organic framework
Xenon
Adsorption
Chromatographic separation
Nanotechnology
Separation process
Process (computing)
3
review
|
hybrid
·
인용수 6
·
2022
Correction: Post-synthetic modifications in porous organic polymers for biomedical and related applications
Ji Hyeon Kim, Ji Hyeon Kim, Dong Won Kang, Hongryeol Yun, Min‐Jung Kang, Nem Singh, Jong Seung Kim, Jong Seung Kim, Chang Seop Hong
IF 39
Chemical Society Reviews
Correction for 'Post-synthetic modifications in porous organic polymers for biomedical and related applications' by Ji Hyeon Kim <i>et al.</i>, <i>Chem. Soc. Rev.</i>, 2022, <b>51</b>, 43-56, https://doi.org/10.1039/D1CS00804H.
https://doi.org/10.1039/d2cs90059a
Polymer
Nanotechnology
Porosity
Materials science
Polymer science
Chemistry
Organic chemistry
정부 과제
33
과제 전체보기
1
2023년 4월-2026년 1월
|2,176,000,000
직접공기포집용 고체흡수제 원천 기술 및 10 kg/일 규모 저차압 고정층 연속 시스템 개발
○ 저비용 직접공기포집(DAC) 원천기술 및 CO2 처리량 10 kg/일급 공정 기술 개발- 공기 중 CO2 처리량 10 kg/일 이상 규모의 1,000 CMH급 DAC 공정 개발 및 연속 운전 기술 확보 - 대량 성형 소재 개발을 통해 포집성능 : 0.03 g-CO2/g-sorbent (3.0 wt.%) 이상 달성- 고효율(재생열에너지 : 5 GJ/...
직접공기포집
고체흡수제
저차압
연속시스템
규모 격상
2
주관|
2023년 3월-2029년 12월
|226,669,000
도시 건물 및 도로 시설물 활용 지속가능한 도시형 탄소저감 기술 개발
본 과제는 2050 탄소중립을 위한 네거티브 탄소배출기술 확보를 목표로, 건물·도로·산업 공정에서 CO2를 포집하고 활용까지 연결하는 개념을 연구하는 프로젝트임. 연구목표는 건물 에너지 절감 효과 분석, 도로시설물 이용 인공나무 개념 도출, DAC/RCC 조형물 메탄올 생산 개념연구, 재생에너지 기반 공기 직접 포집 플랫폼의 흡착소재 탐색, MOF 기반 전기기반 TSA 적용 가능성 확인에 있음. 핵심 연구내용은 저농도 CO2 포집기술 및 DAC 적용 LCA, 저농도 흡수 CO2 직접 수소화에 의한 메탄올 제조 회분식 반응기 설계·성능평가, 폐콘크리트/폐유리/폐플라스틱 조성물의 CO2 결합 반응성 탐색, 전기화된 파이버 흡착제 및 MOF 스크리닝과 복합소재 합성임. 기대효과는 소형 분산형 CO2 포집 확장과 CO2 활용 신사업 시장 선점, 친환경 일자리 창출 기여임.
도시 건물
도로시설물
직접공기포집
CO2 활용
CO2 고정화
3
주관|
2021년 8월-2024년 2월
|281,998,000
혁신적인 유해물질 탐지/제거를 위한 안정한 다공성 플랫폼 개발
연구기간 동안 다음 전략을 통해 목표를 달성하고자 함. ▶1차년도: 다공성 플랫폼 스크리닝/설계 및 n차 후합성 변형을 통한 성능 극대화 리간드와 단량체를 변화하여 다공성 물질을 성능 및 구조적 안정성을 스크리닝하고 더 나아가 새로운 다공성 물질을 설계하고자 함. 선정된 다공성 플랫폼은 단순 후합성 변형이 아닌 n차 후합성 변형을 통해 리간드, 열린금속자리, 다리 리간드등 다중자리 기능화 또는 결함구조를 부여하고자 함. 이를 통해 유해물질 제거에 효과적인 활성자리가 극대화된 고성능 다공성 플랫폼이 가능할 것임. -고기능성 구현을 위한 다공성 물질 스크리닝 및 설계 -다중자리 기능화를 통한 성능 극대화 -결함구조를 통한 고기능성 부여 ▶2차년도: n차 후합성 변형을 통한 고성능 다공성 플랫폼의 구조적 안정성 확보 1차년도에서 합성된 고성능 다공성물질의 구조적 안정성을 평가하고 낮은 구조적 안정성을 가진 다공성 물질의 구조적 안정성을 개선하기 위해 n차 후합성 변형을 적용하고자 함. 구조적 안정성을 향상시키기 위해 긴 탄소사슬을 가진 소수성 화합물을 n차 후합성 변형을 통해 도입하고자 함. 또한, 중심금속의 치환을 통하여 구조적 안정성을 향상시키고자 함. 이를 통해 합성된 높은 구조적 안정성을 가진 다공성 물질의 실제 응용조건에서의 안정성과 재사용성을 확인하고자 함. -소수성기 도입을 통한 안정성 극대화 -고전하 금속 치환을 통한 구조 안정화 ▶3차년도: n차 후합성 변형을 통한 고성능·고안정성이 동시에 확보된 이종 복합물질 합성 고성능 다공성 플랫폼에 n차 후합성 변형을 적용하여 맞춤소재와 융합된 복합물질을 형성하고자 함. 맞춤소재는 다공성 플랫폼의 고성능을 유지하며 동시에 높은 구조적 안정성을 부여할 수 있는 물질로 소수성 고분자, 탄소 기반 소재, 다공성 유기 고분자 등이 있음. 맞춤소재와 융합된 다공성 이종 복합물질은 고성능과 높은 구조적 안정성을 동시에 지닌 소재일 것으로 기대됨. 이와 같은 주제는 실제 응용에 있어서 기존 소재의 한계를 극복할 솔루션을 제공할 것임. -n차 후합성 변형을 통한 다공성-고분자 이종 복합물질 합성 -계층구조의 다공성-다공성 이종 복합물질 합성
다공성 플랫폼
n차 후합성 변형
이종 복합물질
유해물질
구조적 안정성
고성능
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024카바메이트 아민/아민 접지 금속-유기 골격체 기반 이산화탄소 흡착제1020240067839
공개2023이산화탄소 포집 흡착제 및 이의 제조방법1020230058726
등록2020알카놀아민/아민 접지 금속-유기골격체 기반 이산화탄소 흡착제1020200142694
전체 특허

카바메이트 아민/아민 접지 금속-유기 골격체 기반 이산화탄소 흡착제

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240067839

이산화탄소 포집 흡착제 및 이의 제조방법

상태
공개
출원연도
2023
출원번호
1020230058726

알카놀아민/아민 접지 금속-유기골격체 기반 이산화탄소 흡착제

상태
등록
출원연도
2020
출원번호
1020200142694