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NEW 黄钟国教授组开发出纳米多孔性材料形状控制原创技术
- 2020-09-24
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2020-08-26
由我校黄钟国教授参与的共同研究组开发了纳米多孔性材料的形状控制源泉技术。因此，不仅是包括新一代移动电池在内的能源储藏装置，今后有望在能源、催化剂、环境、医学等领域得到应用。
黄钟国教授（化学工程系）作为第一作者参与的共同研究组将相关成果发表在《科学》的姊妹杂志《科学冒险（Science Advances）》、《impact factor 13.116, JCR 4.93%》8月12日的网络版上。韩国科学技术院（KAIST）的金成燮博士和李振宇教授也一同参与了该活动。
论文题目是"Polymer blend directed anisotropic self-assembly toward mesoporous inorganic bowls and nanosheets".
研究组开发出了仅通过将有机物高分子布兰德和无机物金属氧化物灯泡体进行单纯混合和热处理就可以轻易控制粒子形状和纳米结构的合成法。另外，将合成的盘子模样的铌氧化物作为新一代转移电池备受瞩目的锂离子电池的负极材料使用时，确认了其容量和安全性。
现有的多孔性材料形象控制主要依靠复杂的过程或使用高价装备的方法。但这不能精确有效地控制气孔的纳米结构和粒子形状，经济性也会下降。因此，要求开发既能控制气孔的大小、结构、粒子形状，又能轻松合成的新的合成技术。
研究组为了解决这种局限，关注了多成分系高分子 Blend的自我组装现象。多成分高分子聚合物只要满足特定条件，就会自动组装成复杂精巧的纳米结构。这种现象在高分子物理学领域广为流传，但在其他领域应用甚微。
黄教授组确立了多成分系高分子聚合的自我组装现象和能够融合无花纹材料化学的设计方针，并利用该方针开发了可以简单控制多孔材料的纳米结构、化学组成、形状的合成技术。该合成法被命名为ASAP（anisotropically self-assembled particle）。
黄钟国教授表示:"首次展示了可以利用高分子布兰德的自我组装性质解决现有多孔性无机质合成技术的问题，这具有此次研究的意义"，"这意味着可以将高分子物理学和无机材料化学连接起来，创造出新的融合研究领域"。
黄钟国教授是纳米能源材料专家，一直从事控制纳米多孔性材料结构和形状的研究。 黄禹锡今后将集中进行无机质多孔材料的简单合成工程开发研究、新一代二次电池电极材料的定制型设计研究。
* 照片说明 - ASAP:利用多成分高分子 Blend的自我组装的无机质多孔材料的合成模式图
(注：本文出现的所有人名均系音译)