열-응답형 단결정간 구조변환을 통한 화학적 패터닝 및 광발광성 제어 

분석과학기술대학원 박인혁 교수팀과 강릉원주대 이은지 교수팀이 열에 반응하는 단결정간 구조변환을 통한 금속-유기골격체의 화학적 패턴을 제어하고, 이에 따른 광발광성 제어에 성공했다.

이번 연구 성과는 미국화학회에서 발행하는 재료 화학 분야의 우수 학술지 ‘ACS Materials Letters’(IF: 11.4) 3월호에 게재됐다.

※ 논문 제목: Chemical Pattern and Photoluminescence On-Off Changes in a Ladder-like MOF via Remarkable Thermal SCSC Transformation

공동 연구팀은 이번 연구에서 올레핀을 포함한 황-기반 거대고리와 은염의 자기조립반응을 통해 열에 감응하는 금속-유기 골격체(MOF)를 제조하는 데 성공했다. 

공동 연구팀의 금속-유기 골격체(MOF)는 사다리꼴과 역사다리꼴로 교대로 결합하는 화학적 패턴을 갖고 있는데 연구팀은 열에 응답된 MOF가 비교적 작은 직사각형과 큰 직사각형이 반복되는 화학적 패턴을 갖는다는 것을 단결정간 구조변환을 통해 규명했다. 또, 반응 전후의 구조적 차이를 규명함으로써 광발광성 On-Off의 메커니즘을 제어하는 성과를 얻었다.

박인혁 교수는 “열-감응형 금속-유기 골격체의 화학적 패턴 변화를 단결정간 구조변환을 통해서 규명함으로써 단결정성 고체내에서 분자 단위의 기계적 거동이 실제 가시적으로 관찰할 수 있음을 보여주는 좋은 첫 사례"라며, "이 거동의 관찰은 외부자극에 감응하는 유기-무기 하이브리드형 소재의 광물리적 특성 변화의 메커니즘을 제시했다는 점에 큰 의의가 있다”고 밝혔다. 

한편, 이번 연구는 한국연구재단의 우수신진연구와 기초연구실 사업의 재정지원을 받아 수행됐다.