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2차원 맥신의 유기 용매 분산을 위한 범용 리간드 개발
- 조회 : 25034
- 등록일 : 2023-03-23
- 교수 : 나노화학소재공학 인인식·이지훈 교수
국립한국교통대학교(총장 직무대리 정기만)는 나노화학소재공학전공 인인식, 이지훈 교수 연구팀이 맥신의 우수한 특성을 활용하여 다양한 응용 분야에 적용할 수 있도록 유기 분산성을 가지게 하는 범용 리간드를 개발했다고 밝혔다.
맥신은 에너지, 전자 및 환경 응용 분야에서 가장 빠르게 성장 중인 2차원 나노 물질이다. 하지만 산화 상태, 표면 말단 그룹 및 외부 환경과의 상호작용의 복잡성으로 인해 응용이 어려우며, 다양한 응용을 위해서는 꼭 해결해야 할 문제이다.
이번 연구 성과는 나노물질의 표면 화학, 물리화학적 특성, 처리 및 응용 제어를 위해 리간드를 개발하여 사용하였으며, 리간드는 alkylated 3,4-dihydroxy-L-phynylalanine (ADOPA)이다. 리간드 카테몰 헤드와 맥신 표면 말단 그룹 사이의 강력한 수소 결합 및 ℼ-전자 상호 작용과 소수성 플루오르화 알킬 꼬리의 존재로 인해 맥신의 유기 용매 분산을 가능하게 하였다.
개발된 리간드는 일반적으로 많이 사용되는 Ti3C2Tx 뿐 아니라 Ti2CTx, Nb2CTx, V2CTx, Mo2CTx, Ti3CNTx, Mo2TiC2Tx, Mo2Ti2C3Tx 및 Ti4N3Tx의 다양한 맥신이 적용이 가능하며, 안정적인 콜로이드 용액과 고농축 액정을 가능하게 하였다. 이러한 용액은 우수한 전기 전도성, 향상된 산화 안정성 등을 제공하여 유연한 전극 및 전자파 차폐에 응용이 가능할 것으로 보인다.
한편, 본 연구는 이공계 대학중점연구소 지원사업, 4단계 BK21 지원사업 (이상 사업단장 인인식 교수) 지원을 통하여 수행되었으며, American Chemical Society에서 출판되는 화학 소재 분야 세계적 권위지인 ‘ACS Nano’(Impact factor: 18.027)에 1월 24일자로 게재되었고, 연구 우수성을 인정받아 커버 이미지로 선정되었으며 현재 특허 출원 중이다. 교통에너지융합학과(BK) 박성민 박사과정생이 연구에 참여하였다.
맥신은 에너지, 전자 및 환경 응용 분야에서 가장 빠르게 성장 중인 2차원 나노 물질이다. 하지만 산화 상태, 표면 말단 그룹 및 외부 환경과의 상호작용의 복잡성으로 인해 응용이 어려우며, 다양한 응용을 위해서는 꼭 해결해야 할 문제이다.
이번 연구 성과는 나노물질의 표면 화학, 물리화학적 특성, 처리 및 응용 제어를 위해 리간드를 개발하여 사용하였으며, 리간드는 alkylated 3,4-dihydroxy-L-phynylalanine (ADOPA)이다. 리간드 카테몰 헤드와 맥신 표면 말단 그룹 사이의 강력한 수소 결합 및 ℼ-전자 상호 작용과 소수성 플루오르화 알킬 꼬리의 존재로 인해 맥신의 유기 용매 분산을 가능하게 하였다.
개발된 리간드는 일반적으로 많이 사용되는 Ti3C2Tx 뿐 아니라 Ti2CTx, Nb2CTx, V2CTx, Mo2CTx, Ti3CNTx, Mo2TiC2Tx, Mo2Ti2C3Tx 및 Ti4N3Tx의 다양한 맥신이 적용이 가능하며, 안정적인 콜로이드 용액과 고농축 액정을 가능하게 하였다. 이러한 용액은 우수한 전기 전도성, 향상된 산화 안정성 등을 제공하여 유연한 전극 및 전자파 차폐에 응용이 가능할 것으로 보인다.
한편, 본 연구는 이공계 대학중점연구소 지원사업, 4단계 BK21 지원사업 (이상 사업단장 인인식 교수) 지원을 통하여 수행되었으며, American Chemical Society에서 출판되는 화학 소재 분야 세계적 권위지인 ‘ACS Nano’(Impact factor: 18.027)에 1월 24일자로 게재되었고, 연구 우수성을 인정받아 커버 이미지로 선정되었으며 현재 특허 출원 중이다. 교통에너지융합학과(BK) 박성민 박사과정생이 연구에 참여하였다.
