나노기술 및 정책 정보

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나고야대학(名古屋大學) 트랜스포머티브 생명분자연구소(ITbM) 등의 연구그룹이 벤젠 고리를 연결하여 8원환 구조를 만드는 새로운 촉매 반응을 개발하고, 3차원 나노 카본 분자의 정밀하고 간편한 합성법을 확립함. 우수한 물리학적 성질을 나타낼 것으로 기대되는 3차원 나노 카본 분자는 다이아몬드보다 단단한 고경도 재료로, 연료 전지 재료, 차세대 유기 전자 재료로 주목 받고 있음. 그러나 구조가 정밀하게 제어된 3차원 나노 카본 분자의 합성은 쉽지 않았음. 지금까지 알려진 나노 카본 분자의 대부분은 평면적인 2차원 구조로, 합성이 어려웠던 3차원 나노 카본의 물성은 충분히 조사되지 못했음. 3차원 나노 카본의 합성을 실현한 이 기술의 핵심은 팔라듐 촉매를 이용한 새로운 반응으로, 이 반응에 의해 탄소로 이루어진 팔각형 구조를 구축하게 됨. 일반적으로 팔각형을 포함한 나노 카본은 입체 구조임. 연구진은 팔각형을 구축하면서 기질이 되는 다환 방향족 탄화수소를 연결하여 새로운 3차원 나노 카본 분자를 만드는 데 성공함. 본 연구 성과는 입체적 구조인 나노 카본 분자 합성에 있어서 획기적인 성과로, 향후 새로운 물성의 발견과 규명, 차세대 기능성 재료의 개발에 공헌할 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Nature Catalysis’ (“Creation of negatively curved polyaromatics enabled by annulative coupling that forms an eight-membered ring”) 지에 게재됨.