나노기술 및 정책 정보

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● 한국과학기술원 (KAIST) 스티브 박, 김일두 교수 연구팀이 세계 최초로 금속 나노입자가 결착된 전도성 금속 유기 골격체 나노 박막을 대면적으로 제작하는 새로운 공정 기술 개발 

● 다공성 구조를 가지는 2차원 전도성 금속유기골격체(MOF)는 전도성 유기 리간드 도입을 통해 전기적 특성 제어 및 초소형 금속 나노입자 촉매 주입이 가능해, 높은 선택성과 민감도를 요구하는 가스 센서 분야의 신소재로 각광

● 연구팀은 미세 유체 시스템을 도입해 화학 반응을 단계적으로 제어하고 용액 전단 공정을 통해 균일한 전도성 MOF 박막을 제조하는 새로운 공정 개발 연구를 진행 

● 연구 과정으로는 머리카락 굵기보다 가는 미세관 내(300 ㎛ 이하)로 합성에 필요한 용액을 흘려주게 되면 물질 전달이 극대화돼, 수백 밀리초만에 화학 반응을 일으키고 제어 가능하며, 이를 통해 금속 나노입자를 MOF 기공 내부에 균일하게 결착 

● 연구팀은 개발된 MOF 나노 박막을 활용해, 대기 유독 가스 중 하나인 이산화질소(NO2) 기체를 선택적으로 검출할 수 있는 가스 센서를 개발에 성공했으며, 기존에 보고된 2차원 소재 기반 가스 센서 대비 우수한 가스 검출 특성을 검증  

※ Nature Communications게재(2021.07.13.), “Large-area synthesis of nanoscopic catalyst-decorated conductive MOF film using microfluidic-based solution shearing”

※ 포스코청암재단(포스코사이언스펠로우십), K-Materials 글로벌 혁신 교육 연구단(지역혁신선도연구센터사업), 한국연구재단 (나노․소재원천기술개발사업, 중견연구사업) 지원