초록 ▼

1. 연구 목표:
레이저-기화/초음속 분자살 방법에 의해 형성된 이종클러스터 내의 이온-분자 반응을 반사형 비행시간 질량분석기로 관찰함으로써 유기화합물에 대한 전이금속 이온들의 선택적 반응성을 분자수준에서 이해한다. 범밀도 함수 이론적 계산을 수행하여 반응중간체, 전이상태의 구조 및 퍼텐셜에너지 등에 관한 정보를 예측하여 클러스터 반응의 메커니즘을 제시한다. 특히 다음과 같은 화학동력학적 정보를 확보하고, 촉매 및 나노기술의 새로운 소재분야에 귀중한 자료를 제공한다.
1) 이종클러스터의 구조적 안정성 및 형성메커니즘,

1. 연구 목표:
레이저-기화/초음속 분자살 방법에 의해 형성된 이종클러스터 내의 이온-분자 반응을 반사형 비행시간 질량분석기로 관찰함으로써 유기화합물에 대한 전이금속 이온들의 선택적 반응성을 분자수준에서 이해한다. 범밀도 함수 이론적 계산을 수행하여 반응중간체, 전이상태의 구조 및 퍼텐셜에너지 등에 관한 정보를 예측하여 클러스터 반응의 메커니즘을 제시한다. 특히 다음과 같은 화학동력학적 정보를 확보하고, 촉매 및 나노기술의 새로운 소재분야에 귀중한 자료를 제공한다.
1) 이종클러스터의 구조적 안정성 및 형성메커니즘,
2) 화학결합에 대한 전이금속 이온의 선택적 반응성,
3) 클러스터의 용매효과
2. 연구 내용:
￭ 1차 연도: 티타늄 이종클러스터의 형성메커니즘 및 화학반응
- Ti⁺(RCOR') 이종클러스터이온들의 구조, 안정성 및 반응 경로
- 알킬기 (R) 치환체의 변화에 따른 반응성 변화 및 클러스터의 크기에 따른 용매효과
- 범밀도함수 이론적 계산에 의한 반응중간체 및 전이상태의 구조와 에너지 고찰
￭ 2차 연도: 바나듐/철 이종클러스터의 이온-분자반응
- M⁺(RCOR')_n, M⁺(RCOOR')_n (M=V⁺, Fe⁺) 이온들의 구조, 안정성 및 반응 경로
- 중수소 치환체를 이용한 탈수소화 반응의 메커니즘 규명
- 불소-치환 화합물에 의한 이종클러스터의 구조변화 및 반응 경로 변화 고찰
- 범밀도함수 이론적 계산에 의한 반응중간체 및 전이상태의 구조와 에너지 고찰
￭ 3차 연도: 구리, 은, 금 이온 이종클러스터의 이온-분자반응
- Cu⁺(ROH)_n Ag⁺(ROH)_n,Au⁺(ROH)_n,이종클러스터이온들의 구조, 안정성 및 반응 경로
- 중수소 치환체를 이용한 탈수소화 반응의 메커니즘 규명
- 범밀도함수 계산에 의한 반응중간체 및 전이상태의 구조와 에너지 고찰
3 기대 효과:
레이저-기화/초음속 분자살에 의한 전이금속 이종클러스터의 생성과정 및 반응 동력학에 관한 물리화학의 국내 연구수준이 증대될 것이며 이러한 분야는 기초 학문적 측면에서뿐만 아니라 산업적 응용성이 매우 높기 때문에 촉매 및 소재산업의 기반기술 확립에 크게 활용되리라 전망된다. 또한, 이온의 용매화 과정과 ion-induced nucleation 등의 액체상에서의 현상을 이해하는데 중요한 정보를 제공해 주며 촉매,유기금속반응의 메커니즘, 그리고 생물학적 반응계의 모델링에도 응용이 될 수 있으리라 기대된다.