유연성 금속-유기물 구조(MOF) 결정을 이용한 분자의 인식/분리

전문가 제언

사람들은 흔히 결정이 딱딱한 것이라고 생각하지만, 이 선입견이 성립하지 않는 유연한 결정들도 존재한다. 예를 들어 금속이온들과 여러 가지 유기분자들이 연결되어 있는 금속-유기물 구조(Metal-Organic Frameworks: MOFs)의 결정들 중 몇몇은 다른 분자들을 포획하거나 방출할 때 결정구조를 유연하게 바꿀 수 있다. 최근 Warren 등(Angew. Chem. Int., 53, 4592~4596, 2014)은 유연성 MOFs 중 하나가 자신의 분자구조를 바꿈으로써 크실렌(xylene)의 이성질체(isomer)들을 선택적으로 인식할 수 있음을 보였다. 크실렌은 PET의 원료로 사용되는 산업적으로 매우 유용한 화합물이다. 그들의 발견은 유연성 MOFs를 어떻게 설계하면 표적이 되는 객체 분자들에 대한 선택성이 최대화되는가를 보여주는 훌륭한 예이다.

 

MOF 결정은 수천 개의 기공을 포함하며, 그것들의 사이즈는 대부분 2nm 미만이다. 따라서 MOFs는 제올라이트나 활성탄소 같은 다른 다공성 재료들과 함께 가스 저장, 분자의 인식/분리, 촉매반응 등과 같은 산업적 응용분야에 널리 사용될 수 있는 유망한 후보물질이다. MOFs 연구의 초창기인 1990년대에는 기공률이 높고, 안정된 네트워크를 만들기 위해 딱딱하고 튼튼한 결정성 MOFs를 만드는 것이 주된 목표였다. 그러나 2000년대에는 가역적인 구조 변화에도 붕괴되지 않는 유연성 MOFs가 새로운 관심의 대상으로 등장하였다.

저자

Ryotaro Matsuda

자료유형

연구단신

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

509()

잡지명

Nature

과학기술
표준분류

재료

페이지

434~435

분석자

심*주

분석물

• 유연성 금속-유기물 구조(MOF) 결정을 이용한 분자의 인식,분리.pdf [269,891 byte]

이미지변환중입니다.