보고서 정보
주관연구기관 |
연세대학교 산학협력단 |
연구책임자 |
오문현
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2012-05 |
과제시작연도 |
2011 |
주관부처 |
교육과학기술부 |
과제관리전문기관 |
한국연구재단 National Research Foundation of Korea |
등록번호 |
TRKO201300017899 |
과제고유번호 |
1345150323 |
DB 구축일자 |
2013-08-26
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키워드 |
배위고분자,나노/마이크로 입자,배위고분자 입자,다공성,센서,화학적 변형,혼성 재료,코어-쉘,금속산화물coordination polymer,nano/microparticle,coordination polymer particle,porosity,sensor,chemical transformation,hybrid material,core-shell,metal oxide
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초록
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연구의 목적 및 내용
본 연구의 궁극적 목표는 기능성 리간드들(센싱, 이온 검출, 분자 분리, 촉매반응 등의 기능을 지니는)을 단위체로 하는 나노/마이크로 크기의 다공성 배위고분자 입자를 개발하고, 배위고분자 입자 형성 메커니즘을 규명하여 궁극적으로 입자 크기와 모양을 제어하며, 입자 크기와 모양에 따른 배위고분자 입자의 화학적, 물리적 특성을 이해하고, 이를 바탕으로 센싱, 분리, 촉매반응 등에서 입자의 응용성을 극대화함과 동시에 배위고분자 입자의 새로운 응용분야를 개척하는 것임. 본 연구를 통해 배위고분자 입자의 응용분야를
연구의 목적 및 내용
본 연구의 궁극적 목표는 기능성 리간드들(센싱, 이온 검출, 분자 분리, 촉매반응 등의 기능을 지니는)을 단위체로 하는 나노/마이크로 크기의 다공성 배위고분자 입자를 개발하고, 배위고분자 입자 형성 메커니즘을 규명하여 궁극적으로 입자 크기와 모양을 제어하며, 입자 크기와 모양에 따른 배위고분자 입자의 화학적, 물리적 특성을 이해하고, 이를 바탕으로 센싱, 분리, 촉매반응 등에서 입자의 응용성을 극대화함과 동시에 배위고분자 입자의 새로운 응용분야를 개척하는 것임. 본 연구를 통해 배위고분자 입자의 응용분야를 확대하여 관련 나노분야 원천 기술을 확보하고 더 나아가 이 분야 국가경쟁력을 제고하며, 우수한 차세대 과학자를 배출하고자 함.
연구결과
1. 다양한 형태의 기능성 배위고분자 입자 형성
-다양한 기능성 리간드 합성 및 이로부터 기능성 배위고분자 입자 형성
-형광 센싱, 카이랄 인지 능력 등을 지닌 여러 기능성 입자 개발 및 응용성 제시
2. 배위고분자 입자 형성 메커니즘 규명 및 이를 바탕으로 입자의 크기 및 모양 제어
-입자 형성 메커니즘 규명을 통한 입자 제어 제시
-유기 리간드의 혼합으로 다양한 내부구조를 지니는 가스저장능이 향상된 배위고분자 입자 개발
3. 배위고분자의 새로운 활용성 제시
-배위고분자 입자가 다양한 성분의 금속산화물을 체계적으로 합성할 수 있는 전구체로 유용하게 이용될 수 있음을 제시
-배위고분자 입자의 화학적 변형을 통한 복합 기능성 금속산화물 생성
4. 다른 물질과의 컨쥬게이션을 통한 복합 기능성 혼성 소재 개발
-다른 소재와의 융합을 통한 코어-쉘 입자 및 속 빈 입자 제조
-배위고분자 물질의 활용성 확대
5. 다공성 배위고분자를 속 빈 형태로 제조
-기존에 배위고분자 물질이 가지는 형태 제약을 탈피
연구결과의 활용계획
-사용된 리간드의 성질에 의해 최종적으로 생성되는 나노 및 마이크로입자의 특성이 결정됨으로, 맞춤형 나노입자의 합성이 가능해짐.
-배위고분자 하소를 통한 다양한 금속산화물 형성 방법론은 다양한 기능성 금속산화물 생성이 가능한 보다 효과적이고 수월한 루트로 활용될 수 있음.
-다른 기능성 소재와의 융합을 통하여 배위고분자의 활용 폭을 상당히 증가시킬 것임.
-본 연구에서 개발한 여러 배위고분자 입자는 센서나 촉매로뿐만 아니라, 바이오분리, 바이오센싱 등에 사용될 수 있는 재료이기 때문에, 나노과학(NT) 분야와 함께 세계적으로 많은 연구가 진행되는 생명공학(BT) 분야에서도 활용 잠재력이 매우 큼.
Abstract
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Purpose& contents
The final goal of this project is to develop the porous coordination polymer particles (CPPs) from the various functional ligands (sensing, ion detection, separation, catalytic reaction), and to control their size and morphology on the basis of the study of the particle formatio
Purpose& contents
The final goal of this project is to develop the porous coordination polymer particles (CPPs) from the various functional ligands (sensing, ion detection, separation, catalytic reaction), and to control their size and morphology on the basis of the study of the particle formation mechanism. In addition, the goal of rational control of the chemical and physical properties of CPPs may become a reality by virture of this project. Finally, we will pioneer the new application areas regarding to the coordination polymer materials.
Result
1. Synthesis of various coordination polymer particles (CPPs)
-Synthesis of various functional building blocks and development of the functional CPPs based on the functional building blocks
-Development of the functional CPPs having the ability for sensing and chiral recognition
2. Study on the CPP formation mechanism and control CPP's size and shape
-Controlled formation of CPPs through the investigation of the CPP growth mechanism
-Development of CPPs having the improved gas storage ability
3. New direction for the utilization of CPPs
-Utilization of CPPs as the precursors for the preparation of various metal oxides
-Preparation of multi-functional hybrid metal oxides using the chemical transformation of CPPs
4. Development of multi-functional materials via the conjugation of coordination polymers with other functional particles
-Preparation of core-shell and hollow particles by conjunction of coordination polymer with other particles
-Extension the scope of the coordination polymer utilization
5. Preparation of porous coordination polymers in hollow form Expected
Contribution
-Nanomaterials with totally new concept to maximize their properties and to pioneer new application area
-New route for the preparation of multi-functional hybrid metal oxides and extension the scope of the coordination polymer utilization
-Come into the world of the functionality-tailorable nanoparticles and high compatible nanomaterials from the composition modification of the coordination polymers with various functionality
-Highly useful materials in optics, bio-separation, bio-sensing, molecular recognition, catalyst, and gas storage, therefore high impact to nano-technology, bio-technology, and energy-technology
목차 Contents
- 중견연구자지원사업(핵심연구) 최종보고서 ... 1
- 목차 ... 3
- 연구계획 요약문 ... 4
- 연구결과 요약문 ... 5
- 한글요약문 ... 5
- SUMMARY ... 6
- 연구내용 및 결과 ... 7
- 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
- 2. 국내외 기술개발 현황 ... 14
- 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 19
- 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 66
- 5. 연구결과의 활용계획 ... 68
- 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 68
- 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 70
- 8. 참고문헌 ... 71
- 9. 연구성과 ... 72
- 10. 기타사항 ... 79
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