최신 논문

2019년8월

Article: 구리(II)-하이드로페록소 복합체의 핵 친화성 반응

Nucleophilic reactivity of a copper(II)-hydroperoxo complex

doi: 10.1038/s42004-019-0187-3

산화 구리 복합체는 중요한 생물무기질 중간체(bioinorganic intermediate)이며, 전자친화성 물질로 작용한다. 구리(II) 하이드로페록소 복합체는 아실 클로라이드와 알데하이드를 향한 핵 친화성을 나타낸다.

Article: 금속 산화물 광촉매 전이의 밴드 가장자리의 명확한 촉매화 예측에 대한 최적 방법론

Optimal methodology for explicit solvation prediction of band edges of transition metal oxide photocatalysts

doi: 10.1038/s42004-019-0179-3

에너지 전도 및 균형 밴드 가장자리는 광촉매 성능에 핵심이 되지만, 실험적으로 측정된 값과는 차이가 있다는 사실을 확인할 수 있었다. 저자들은 최초-원리 밀도 기능성 가설을 이용하여 다양한 전이 금속 산화물의 밴드 가장자리 위치를 예측할 수 있었다.

2019년7월

Article: 빛에 의해 촉진되는 높은 결합구조 결정 공유결합 유기 구조 합성

Light-promoted synthesis of highly-conjugated crystalline covalent organic framework

doi: 10.1038/s42004-019-0162-z

공유결합 유기 구조의 전기 전도도는 낮은 등급의 π-결합구조 또는 구조적 무질서에 의해서 제한될 수 있다. 저자들은 같은 형태의 높은 결합구조를 가진 COF (Covalent Organic Framework)를 가역적인 다이나믹 이민 응축(reversible dynamic imine condenstation)을 통해서 생산하였으며, 이렇게 생산된 COF가 개선된 전기 전도도를 가진다는 사실을 확인하였다.

Article: N-이종고리식 액체 유기 수소 운반체로부터 효과적인 수소 방출을 위한 지속 가능한 다공성 팔라듐-산화알루미늄 촉매

A sustainable mesoporous palladium-alumina catalyst for efficient hydrogen release from N-heterocyclic liquid organic hydrogen carriers

doi: 10.1038/s42004-019-0167-7

N-이종고리식 화합물과 같은 액체 유기 수소 운반체는 기존에 존재하는 인프라를 이용할 수 있기 때문에 잠재적인 유용성을 가진 수소 운반체이다. 저자들은 다공성 팔라듐-산화알루미늄 촉매 시스템이 5회에 걸친 테스트에서도 활성 소실 없이 4가지 서로 다른 N-이종고리식의 탈수소화가 가능하다는 사실을 확인한 연구 결과를 발표하였다.

2019년6월

Article: 암음극(dark cathode)에서의 염소 및 수소 생산을 위한 나노구조체화된 창연 바나듐산염(bismuth vanadate)/텅스텐 산화물(tungsten oxide) 광양극

Nanostructured bismuth vanadate/tungsten oxide photoanode for chlorine production with hydrogen generation at the dark cathode

doi: 10.1038/s42004-019-0156-x

수소의 광전기화학적 생산(photoeletrochemical generation)은 재생 에너지 촉진을 위해 많은 관심을 받고 있는 분야이다. 본 연구에서는 BiVO4/WO3 광양극을 이용하여 염소 및 수소를 산성 염화물 배지로부터 약 3시간의 구동 시간을 통해서 염소는 85%, 수소는 100%의 페러데이 효율(Faradaic efficiency)로 생산한 결과를 얻을 수 있었다.

Article: 코라룰렌 기반 나노그래핀 합성

Synthesis of corannulene-based nanographenes

doi: 10.1038/s42004-019-0160-1

확장된 아로마틱 하이드로카본(aromatic hydrocarbon)에 대한 바텀업 합성 방식은 놀라운 특성을 가진 휘어진 ‘나노그래핀’을 생산할 수 있다. 이번 연구에서 저자들은 2006년 이후로 확장된 코라눌렌(corannulene)을 합성하기 위한 리뷰를 제시하였으며, 이 분야에서 연구자들이 직면한 핵심 도전 과제를 하일라이트 하였다.

2019년5월

Article: 나노세공 결정질 재료의 대량 전달에 대한 표면 장애물의 직접 정량법

Direct quantification of surface barriers for mass transfer in nanoporous crystalline materials

doi: 10.1038/s42004-019-0144-1

나노세공 결정질 재료에서 다른 물질을 대량으로 전달하는 것은 표면 장애물 및 내부결정질 확산을 통해서 보여주고 있다. 저자들은 표면 투과성만을 통해서 일어나는 흡수율의 대략적인 수준을 통해서 두 가지 효과를 모두 직접 정량할 수 있는 방법을 제시하였다.

Article: 산소 확산 유도 산화 작용 및 트레킹 x-선 스펙트로-티코그래피(spectro-ptychography)를 통한 영역 시각화를 통한 이해

Oxygen-diffusion-driven oxidation behavior and tracking areas visualized by X-ray spectro-ptychography with unsupervised learning

doi: 10.1038/s42004-019-0147-y

세륨-지르코늄 고체는 이질성 촉매의 핵심 재료이지만, 대량 샘플에서 산소 저장 및 확산에 관련된 정확한 메커니즘은 여전히 이해하지 못하고 있었다. 이번 연구에서 저자들은 3차원 고체 x-선 스펙트로-티코그래피를 이용하여, 반응에 대한 나노스캐일 이미지 촬영을 통해 이를 이해할 수 있었다.

2019년4월

Article: 금속-유기물질 프레임워크에 의한 니트로아로마틱 물질 감지 메커니즘 이해

Mechanistic insight into the sensing of nitroaromatic compounds by metal-organic frameworks

doi: 10.1038/s42004-019-0135-2

금속-유기물질 프레임워크는 폭발성 물질에 대한 센서로 활용될 가능성을 가지고 있지만, 정확한 감지 메커니즘에 대해서는 명확히 밝혀진 바가 없었다. 저자들은 니트로아로마틱스와 상호작용을 하는 하이드록시-기능화 MOF에 대한 형광-퀀칭 메커니즘을 실험적으로 입증할 수 있었다.

Article: 금을 촉매로 활용한 투과전자현미경 내에서의 프리스틴 그래핀의 급속 합성

Rapid synthesis of pristine graphene inside a transmission electron microscope using gold as catalyst

doi: 10.1038/s42004-019-0134-3

다양한 장비에 대한 활용을 위해 정밀 그래핀 합성을 위한 새로운 제조방법 개발에 대한 지속적인 요구가 있었다. 이번 연구에서 저자들은 금 촉매를 이용하여 하이드로 카본 물질을 상온에서 투과 전자 현미경으로 몇 밀리초 내에 전달함으로써 그래핀을 in situ에서 합성하는 방법을 개발하였다.

2019년3월

Article: 강화된 기능의 나트륨 이온 배터리를 위한 에테르 기반 전해질에 사용된 민들레 모양의 망간 황화물

Dandelion-shaped manganese sulfide in ether-based electrolyte for enhanced performance sodium-ion batteries

doi: 10.1038/s42004-018-0084-1

금속 황화물 배터리는 낮은 전기 전도도 때문에 나트륨 이온 배터리에 적용하는데 한계가 있었다. 저자들은 나트륨 이온 배터리에 적용된 망간 황화물 양극판이 340mAhg-1의 용량을 5.0A/g-1의 전류 밀도로 1000 사이클 이상 유지한다는 사실을 밝혔다.

Article: 바인더 프리 전기화학 센서용 그래핀-니켈 인터페이스 쌍극자 층의 촉매 메커니즘

Catalytic mechanism of graphene-nickel interface dipole layer for binder free electrochemical sensor applications

doi: 10.1038/s42004-018-0088-x

금속 나노입자와 그래핀 간의 상승 효과 상호작용과 관련된 메커니즘에 대해서는 거의 밝혀진 바가 없지만, 촉매로 사용하는 것과는 연관성을 가지고 있다. 저자들은 그래핀과 니켈 나노입자 간의 상호작용에 의해서 유발된 인터페이스 쌍극자 층 촉매 메커니즘에 대한 연구 결과를 본 논문에서 발표하였다.