최희철 연구실

본 연구는 나노-분자 이중 제한(NanoMolD) 전략을 통해 금속 촉매에서 처음으로 수 나노미터 규모의 튜링형 패턴을 합성했습니다. 실리카 이중층 나노스캐폴드와 계면활성제-팔라듐 이온 복합체의 자기조립을 결합하여 주기적인 곡선 줄무늬를 가진 2D 팔라듐 나노메시를 제조했습니다. 이 촉매는 다성분 카르보닐화 커플링 반응에서 95-99% 수율을 달성하며, 수소 도입으로 중간체의 선택적 반수소화도 가능합니다.

본 연구는 이온 전도성 탄성 고분자(ICEP) 바인더를 개발하여 초고질량 로딩 Ni-rich 층상 양극(NCM811)을 제조합니다. ICEP 바인더는 기계적 탄성, 강한 접착력, 이온 전도성을 통합하여 62.4 mg cm⁻²의 고질량 로딩 전극에서 94.6% 용량 유지율을 달성합니다. 이를 적용한 이중 적층 파우치형 리튬 금속 전지는 377.6 Wh kg⁻¹과 1016.8 Wh L⁻¹의 에너지 밀도를 달성합니다.

본 연구는 화학기상증착(CVD)을 통해 산-아민 염 필름을 이용하여 이민 결합 공유 유기 골격(COF) 필름을 합성하는 새로운 전략을 제시합니다. p-톨루엔설폰산 존재 하에서만 높은 결정성과 매끄러운 COF-LZU1 필름이 생성되었으며, 산의 종류에 따라 필름의 배향(혼합 배향, 엣지-온 배향)을 제어할 수 있음을 확인했습니다.

본 연구는 이층 실리카로 샌드위치된 2D 혼합금속 나노촉매에서 유기 리간드와 다공성 실리카 껍질의 협력을 통해 반응 선택성을 절대적으로 제어하는 설계 전략을 제시합니다. 알킨 선택적 수소화, α,β-불포화 에스터/알데히드, 니트로아렌 반응에서 100% 선택성을 달성하며, 재활용 가능한 차세대 촉매 설계의 새로운 방향을 제시합니다.

본 연구는 Creutz-Taube 이온의 2차원 확장을 통해 루테늄-피라진 금속-유기 골격체(MOF)를 합성하고 특성화했습니다. 단결정 및 분말 X선 회절, X선 흡수 분광법 등을 통해 층상 구조를 확인했으며, 혼합원자가 상태와 금속 중심 간 전자 비편재화를 입증했습니다. 일부 샘플의 전도도는 10⁻⁷~10⁻⁴ S/cm의 반도체 범위에 도달했습니다.