최근 다제내성(MDR) 황색포도상구균(S. aureus)과 녹농균(P. aeruginosa)이 증가하며 다양한 독성 인자를 생성하여 심각한 건강 위협이 되고 있습니다. 이에 따라 박테리아의 항생제 내성 증가 문제에 대한 해결책 모색이 시급합니다.
본 연구는 이러한 위험에 대응하기 위해 지속적이고 안전하며 독성이 낮은 새로운 나노입자 합성을 목표로 했습니다. 금속-유기 골격체(MOFs)는 MDR 박테리아를 억제하거나 사멸시키는 데 높은 효율을 보이는 유망한 물질입니다.
연구팀은 용매열 합성법을 이용하여 구리(Cu)가 도핑된 ZIF-8…
아스코르브산(AA), 도파민(DA), 요산(UA)과 같은 소분자 대사물질의 실시간 분석은 생물학적 시스템 연구 및 질병 진단에 필수적입니다. 대표적인 금속-유기 골격체(MOF)인 MIL-101(Cr)은 우수한 화학적 안정성과 넓은 비표면적을 겸비하여 다양한 분야에서 큰 잠재력을 보입니다.
본 연구에서는 폴리옥소메탈레이트(POM)가 통합된 바이메탈 MOF 복합체인 MIL-101(Cr2Fe)-POM-T (POM = SiW12 또는 PW12, T = 180 또는 220)를 전기화학 센서로 개발하여 AA, DA, UA 측정 성능을 평가했…
이종 소수성 시스템(HLS)은 에너지 소재 및 크로마토그래피 등 다양한 분야에서 응용 가능성이 높으며, 응용 범위 확장을 위해 특성 조절이 중요합니다. 본 연구는 결정 크기라는 외인성 특성이 다양한 화학적 조성과 위상을 가진 ZIF 계열 금속-유기 골격체(MOF)의 물 침투-압출 특성에 미치는 영향을 탐구합니다.
고압 물 침투-압출 과정에서 ZIF의 거동을 분석하기 위해 실험과 전산 시뮬레이션을 병행했습니다. 이전 연구의 ZIF-8과 화학적, 위상학적으로 다른 ZIF-71에서도 결정 크기가 나노 스케일로 감소함에 따라 침투/압출 …
금속유기골격체(MOF)는 구조적, 화학적, 재료적, 운용 변수 간의 복잡한 상호작용에 의해 성능이 결정되는 고도로 조절 가능한 다공성 물질입니다. 본 연구는 MOF의 두 가지 핵심 성능 지표인 흡착 용량과 세포 생존율을 예측하기 위한 데이터 유출 방지(leakage-aware) 머신러닝 프레임워크를 개발했습니다.
연구는 110개 변수로 설명되는 161개 흡착 용량 데이터와 25개 변수로 설명되는 444개 세포 생존율 데이터를 활용했습니다. 히스토그램 기반 경사 부스팅 회귀(HGBR)와 부분 최소 제곱 회귀(PLSR) 모델을 5겹 …
황화물 기반 마이크로파 흡수재에서 유전 손실, 임피던스 매칭, 유효 흡수 대역폭의 동시 최적화는 여전히 난제로 남아있습니다. 특히 격자 변형과 내장 전기장(BIEF)이 분극 이완 및 마이크로파 감쇠에 미치는 복합적인 역할은 아직 명확히 이해되지 않고 있습니다.
본 연구에서는 금속-유기 골격체(MOF) 유도 전이 Cu2ZnSnS4(CZTS)/ZnS 이종접합을 기반으로 한 동역학 제어 격자 변형 공학 전략을 제안합니다. 이중 금속 Zn/Cu-MOF를 전구체로 사용하여, 제어된 황화 및 열분해를 통해 이종접합 재료를 합성함으로써 상 조…
금속유기골격체(MOF)는 높은 비표면적, 조절 가능한 다공성, 다양한 구조 및 맞춤형 기능성 덕분에 여러 첨단 분야에서 중요한 잠재력을 지닌다. 최근에는 항균 및 내식성을 동시에 제공하는 코팅에 MOF를 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 총설은 금속 표면 보호 코팅에 MOF를 적용하는 새로운 연구들을 체계적으로 정리하고, 제조 기술, 미세 구조 조절, 보호 성능, 그리고 내식 및 항균 작용의 기본 메커니즘을 심층적으로 논의한다.
다양한 방법으로 제작된 MOF 기반 보호 코팅은 금속 기판의 내식성을 크게 향상시키는 것으로 …
금속-유기 골격체(MOF)는 높은 표면적, 조절 가능한 다공성 및 다기능 활성 부위를 통해 폐수 처리에 유망한 소재로 부상했습니다. 그러나 수성 환경에서의 불안정성과 금속 또는 리간드 종의 용출은 실제 적용에 있어 주요한 한계점으로 작용합니다.
본 총설은 유기 염료 및 중금속 이온 제거를 위해 설계된 MOF 하이브리드 복합체의 최근 발전을 다룹니다. 특히, 수 안정성과 재활용성을 향상시키는 복합체 설계 및 기능화 접근법에 중점을 둡니다. 등온 흡착 및 동역학 모델, 그리고 MOF 성능을 지배하는 흡착 메커니즘을 분석합니다.
또한, …
최근 광촉매를 이용한 과산화수소(H₂O₂) 합성이 주목받고 있으나, 광전자 부족, 낮은 산소 흡착 능력, 높은 열역학적 장벽 등으로 인해 광촉매 활성이 제한되는 문제가 있습니다. 본 연구는 이러한 한계를 극복하고자 속이 빈 HKUST-1@CuFePBA@CuS (HS@CuFe@CuS) 이종접합 광촉매를 개발했습니다.
입방형 HKUST-1 금속-유기 골격체(MOF)를 전구체로 사용하여 합성했습니다. HKUST-1에서 방출된 Cu²⁺ 이온을 통해 HKUST-1 표면에 CuFe 프러시안 블루 유사체(CuFePBA) 나노시트를 성장시키고,…
이산화탄소(CO2)를 메탄올로 수소화하는 반응은 탄소 포집 및 활용의 유망한 전략이지만, 높은 선택성과 생산성을 달성하는 데 어려움이 있습니다. 본 연구는 계면 산소 결함을 가진 In2O3/ZrO2 이종접합 촉매를 개발하여 CO2-메탄올 전환의 효율을 크게 향상시켰습니다.
인듐이 함침된 지르코늄 기반 금속-유기 골격체(MOF)를 열분해하여 촉매를 합성했습니다. 이 방법으로 ZrO2 및 탄소 매트릭스 내에 초미세 In2O3 나노입자가 균일하게 분산된 구조를 얻었으며, 특히 In2O3/ZrO2 이종접합 계면에서 풍부한 산소 결함이 형…
금속-유기 골격체(MOF)는 조절 가능한 기공 구조와 풍부한 배위 불포화 자리 덕분에 재료 과학 분야에서 큰 주목을 받아온 결정성 미세 다공성 충전재입니다. 그러나 MOF는 고분자 매트릭스와의 낮은 분산성, 심각한 응집, 불충분한 계면 호환성 등의 문제로 인해 실제 응용에 어려움을 겪고 있습니다.
본 연구는 MOF 표면 개질 및 나노복합체 공학에 대한 기존 연구를 바탕으로, 0D 나노입자, 1D 나노섬유/나노튜브, 2D 나노시트, 3D 상호 연결 네트워크를 포함하는 차원 제어 나노물질과의 MOF 계층적 통합 전략을 체계적으로 탐구…
본 종합 리뷰는 사회 및 환경적 요구에 부응하는 고효율 기능성 소재 및 공정 개발에 초점을 맞춰, MOF(금속-유기 골격체) 기반 촉매 시스템 분야의 최신 발전과 혁신적인 합성 및 변형 기술을 다룬다. 효소, 고분자, 금속 복합체 등 대체 물질을 MOF에 통합하는 방법론을 탐구하여 안정성, 활성, 선택성과 같은 핵심 특성을 조절하고 향상시키는 가능성을 조명한다.
특히, MOF 기반 촉매가 산업 부문을 현대적인 에너지 생산 시스템으로 전환하는 데 기여할 수 있는 막대한 잠재력을 보여준다. 이를 위해 CO2 활용, 바이오 연료 생산,…
금속-유기 골격체(MOF)의 기계화학은 지난 20년간 MOF 재료 및 기계화학 반응에 대한 이해와 설계를 발전시켜 온 중요한 분야입니다. 본 총설은 MOF 합성을 위한 기계화학적 전략과 기계적 처리 및 응력에 대한 MOF 재료의 반응을 포함하여, 이 두 분야의 밀접하고 상호 유익한 상호작용을 다룹니다.
MOF는 기계화학 합성의 모델 대상으로 활용되어, 이 재료군의 접근성과 이해도를 높이는 동시에 기계화학 반응에 대한 실험적 및 근본적인 이해를 증진시킵니다. 유기 분자 고체의 기계화학을 MOF와 비교함으로써 얻을 수 있는 상호 이점…
복잡해지는 검출 환경에 대응하기 위해 바이오센싱 기술은 단일 모드에서 듀얼 모드 시스템으로 발전하고 있습니다. 금속-유기 골격체(MOF)는 높은 표면적, 조절 가능한 기공 구조, 다기능성 덕분에 듀얼 모드 바이오센서의 이상적인 기판으로 주목받고 있습니다.
MOF는 금속 노드와 리간드 간의 정밀한 배위 공학을 통해 시너지 효과를 내는 광학-전기화학 신호 출력을 가능하게 합니다. 또한, 고유한 효소 유사 또는 광/전기 촉매 활성(존재 시)은 기질 전환을 통해 검출 신호를 증폭시킬 수 있습니다. 모듈식 설계는 신호 변환 및 촉매 기능을…