| 중국과학원 푸젠물질구조연구소, 풀러렌형 산화티타늄 클러스터 합성 | ||
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 최근, 중국과학원 푸젠(福建)물질구조연구소 구조화학국가중점실험실 장젠(張健)과 장레이(張磊) 연구원이 이끄는 무기합성화학 연구팀은 최초로 풀러렌(fullerene)구조 유형을 갖는 높은 핵의 산화티타늄 클러스터 분자(Ti42)를 성공적으로 합성하였다. 해당 성과는 J. Am. Chen. Soc.(2016, 138, 2556-2559)에 발표되었다. “풀러린”구조 유형을 보유한 높은 대칭성의 나노클러스터(nanocluster)는 과학자들이 줄곧 탐구하고 있는 성상체 분자(Star molecule)이다. 다핵의 산화티타늄 클러스터는 TiO2광촉매 소재의 구조 및 성능 시뮬레이션 분자로서 최근 국제 연구의 이슈로 떠올랐다. 그러나 기존 산화티타늄 클러스터 분자의 구조 대칭성은 모두 비교적 낮으며 높은 핵 높은 대칭성의 산화티타늄 합성 및 특성은 여전히 어려운 과제로 남아있다. 연구팀은 안정적인 용매열 반응을 이용하여 티탄산염이 이소프로필 알코올 용액에서의 가수분해 중합 조절을 통해 풀러렌(fullerene)구조 유형을 보유한 높은 핵의 산화티타늄 클러스터 분자(Ti42)를 합성하였다. 해당 클러스터에서 티타늄 원자는 배위모델의 차이에 따라 각각 Ti12정20면체와 Ti3032면체로 형성되어 전체 구조는 lh대칭성을 가진다. 또한 해당 Ti42분자는 클러스터 사이즈가 약 1.5nm로써 현재 보고된 가장 높은 핵 산화티타늄 클러스터이다. 질량 스펙트럼, 액체 흡수 스펙트럼 결과 Ti42는 매우 높은 용액 안정성을 보유하고 있기 때문에 점층식 레오택시얼 성장 (rheotaxial growth) 방법으로 그 조립을 다공 MOF 박막의 요로에 분산시킬 수 있다. 해당 성과는 풀러렌류 분자의 구성을 풍부화시켰을 뿐만 아니라 동시에 신형의 높은 대칭성을 보유한 산화티타늄 소재 연구에 새로운 아이디어를 제공하였다. 정보출처 : http://www.cas.cn/syky/201603/t20160307_4545122.shtml |
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