나노기술 및 정책 정보

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도쿄대학(東京大學) 대학원 공학계연구과, 동 대학원 종합문화연구과의 공동 연구그룹이 7개의 은 원자로 구성된 안정적인 ‘은 나노 클러스터’를 개발하는 데 성공함. 미세 나노 클러스터는 금속으로서 은이나 단일 은 이온과는 전혀 다른 성질을 나타내며 다양한 촉매 특성 및 물성 발현이 기대되는 재료임. 구조 및 전자 상태가 제어된 ‘은 나노 클러스터’의 합성이 요구되고 있었지만, 복수의 원자로 이루어진 나노 클러스터는 안정성에 문제가 있거나 합성 또는 이용이 어려웠음. 연구진은 결합된 분자 텅스텐 산화물의 내부 공간을 이용하여 ‘매우 안정된 작은 크기의 나노 클러스터’의 제조 방법을 발견함. 이로써 원자가 표면에 노출되어 있음에도 불구하고 높은 안정성을 나타내는 나노 클러스터의 개발할 수 있게 됨. 본 성과로 나노 클러스터와 금속 산화물을 조합한 다양한 구조와 용도를 갖는 재료 설계가 가능하게 됨. 향후 새로운 재료를 이용한 능동적 반응 제어를 통해 화학 물질의 합성, 광기능 재료, 항균·항바이러스제 등으로 응용될 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Angewandte Chemie Internal Edition’ (“An Ultrastable, Small {Ag7}5+ Nanocluster within a Triangular Hollow Polyoxometalate Framework”) 지에 게재됨.