공유결합 유기 골격구조 물질

전문가 제언

○ 그물화학(reticular chemistry)으로 다공성 결정을 처음 만든 것은 금속 뭉치와 여러 자리 유기 리간드 결합체(linker)의 배위결합으로 이루어지 금속-유기 골격물질(MOFs, metal-organic frameworks)이며 금속과 결합체의 다양성 때문에 많은 것이 합성되었다. 이어서 유기물이 공유결합으로 연결되고 원자수준에서 규칙적 배열을 가진 다공성 고분자인 공유결합 유기골격구조 물질(COF, covalent organic frameworks)이 합성되었다.

○ COF의 구성요소로 쓰이는 물질은 축합될 수 있는 기능기를 가진 방향족 화합물들이며 구성요소의 결합방식에 따라 2차원(2D) 또는 삼차원 구조가 생성된다. 2D COF는 2차원 판구조이지만 이들이 규칙성을 가진 쌓임(stacking) 구조를 이루면 원주형 구조를 갖는 규칙적인 π-시스템을 만들 수 있다. 이러한 시스템은 통상의 다공성 물질이나 초분자에서 만들기 어려운 것으로 빛에 대한 감응과 쌓인 방향에 따라 전하 운반체(e-/h+)의 이동을 용이하게 만드는 성질이 있다.

○ COF는 가벼운 원소들로 구성되어 밀도가 낮고 열안정성이 크며 영구적인 세공과 넓은 표면적을 가지고 있어서 기체의 흡착과 저장이나 촉매 반응에 응용하는 연구들이 진행되었고, 최근 우리나라의 학자들도 참여한 연구에서 π-시스템의 특징을 활용한 반도체 및 광전자 등 새로운 분야에 응용하는 연구가 시작되고 있다.

○ COF를 합성할 수 있는 구성요소들이 아직도 제한적이어서 더 많은 종류의 반응이 검토되어야 한다. 그동안 넓은 표면적과 세공에 초점을 맞추어 기체의 흡착이나 촉매 등에 활용하는 연구들이 수행되었으나 COF의 특징을 활용한 새로운 분야의 개척에도 주목할 필요가 있다.

저자

Xiao Feng, Xuesong Ding and Donglin Jiang

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2012

권(호)

41

잡지명

Chemical Society Reviews

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

6010~6022

분석자

어*선

분석물

• 공유결합 유기 골격구조 물질.pdf [3,340,157 byte]

이미지변환중입니다.