분석과학기술대학원

관련링크

박인혁 교수 연구팀, ‘Inorganic Chemistry’에 논문 게재

차세대 단결정성 나노 재료 제어기술 개발 성공 

새로운 2차원 금속-유기 골격체 개발의 길 열어

분석과학기술대학원 박인혁 교수 연구팀이 차세대 2차원 나노재료로 활용될 수 있는 금속-유기 골격체를 제조하는 데 성공했다.

이번 논문은 이종 이중금속 2차원 금속-유기 골격체 용매를 이용해 특정 금속 성분을 제거하는 연구로, 무기화학 분야의 최정상 학술지인 ‘이노가닉 케미스트리(Inorganic Chemistry, IF: 4.3. 2025.3.26)에 게재됐다. 이번 논문은 박인혁 교수가 발표한 100번째 논문으로 박인혁 교수가 공동교신저자, 한국지질자원연구원의 김슬기 박사가 공동 참여했다.

□ 논문 제목 : SCSC Transformation of Heterobimetallic 2D MOF to Homometallic 2D MOF via Solvent-Assisted Removal of Second Metal Component: An Add-and-Remove Strategy

연구팀은 Cu(II) 기반 금속-유기 골격체를 add-and-remove 전략을 활용하여 고차원의 나노재료를 합성하는 접근법을 제시했다. 

연구팀은 이종 이중금속 재료에 대해 용매를 이용한 고체상 변환을 통해 구조적 전이를 유도하고, 선택적으로 특정 금속 성분을 제거함으로써 보다 높은 차원의 구조체를 구현했다. 

이러한 방법은 기존에 접근하기 어려웠던 새로운 2차원 MOF를 개발할 수 있는 가능성을 보여주는 것으로 고체상에서의 정밀한 구조 제어라는 점에서 학술적 의의가 크다고 평가 받고 있다. 특히, 이번 연구에서 용매를 통해 고체상에서 특정 금속 클러스터를 선택적으로 제거하는 전략은 향후 다양한 금속-유기 구조체 설계와 제어에 새로운 방향성을 제시한 것으로 평가되고 있다.

박인혁 교수는 “이번 연구에서 HgI₂와 메탄올이 각각 간편한 구조 구성 요소와 이를 제거하는 용매로서 결정적인 역할을 했으며, 이를 통해 보다 높은 차원의 구조를 합리적인 수율로 구현할 수 있었다. 이러한 성과는 기존 방식으로는 접근이 어려웠던 새로운 MOF 소재 개발의 길을 여는 계기가 될 것으로 기대한다”고 밝혔다. 

이어 “이번 논문이 제 개인적으로 100번째 논문이라 더욱 뜻깊다. 앞으로 200번째 논문을 향해 다양한 단결정성 유기-무기 소재 연구를 지속해 나가고자 한다”며 “최근 한국지질자원연구원에 임용된 김슬기 박사와의 공동 연구가 본격적으로 시작된 만큼, 향후 다양한 금속-유기 골격체를 대상으로 한 후속 연구에도 큰 기대를 걸고 있다”고 덧붙였다.

한편, 이번 연구는 충남대학교, 한국연구재단의 우수신진연구, 기초연구실 및 창의도전연구기반지원사업, 한국에너지기술평가원의 에너지기술개발사업, 한국지질자원연구원의 기본사업과 과학기술일자리진흥원의 연구장비분야 전문인력양성사업(분석과학분야)의 재정 지원을 받아 수행됐다.