아연-이미다졸 착체결정으로 유연한 폴리머재료의 제작 (저렴하면서 고효율 연료전지재료로의 활용에 기대)

이하 JST press 자료 인용 (원문은 여기)

착체폴리머 (아연-이미다졸) 결정구조의 일부 

교토대학은 유기・무기 하이브리드 착체결정을 활용, 저렴하면서 고효율의 연료전지의 실현에 기여할 만한 신재료를 개발하였다.

 키타가와 스스무 (교토대학 물질-세포통합시스템 거점; iCeMS, 부거점장・교수), 사토시 호리케 (동대학원 공학계연구과, 조교) 연구팀은, 금속과 유기물의 복합체인 착체화합물을 이용하여, 연료전지의 전해질로서 작동하는 신재료를 개발하였다. 연구팀은 이 재료를 활용하여 연료전지를 제작, 온도 150도, 습도 0%의 환경에서 기전력이 생기는 것을 확인하였다. 이 착체폴리머로 이루어진 전해질은 이제까지의 유기폴리머 연료전지 (PEFC)나 세라믹연료전지 (SOFC)로는 다룰 수 없었던 영역을 개척할 수 있을 물질로서 주목받고있다. 

또한 이 재료는 상온에서 혼합하는것만으로 간단히 만들수있고 가소성이 우수하며, 유기폴리머와 세라믹의 특징을 겸비한 새로운 전지재료로 평가받고 있다. (자세한 연구성과는 논문을 참고바람)

이 연구는 미국화학잡지 JACS 온라인판에 게재되었다. 

(Title: Coordination-Network-Based Ionic Plastic Crystal for AnhydrousProton Conductivity, 논문자료는 여기) 

sol-gel 법 및 자기조직화에 의한 유기-무기나노복합재료의 제조

제목: 有機・無機ナノ複合材料の新局面 (유기・무기 나노복합재료의 신국면)
집필자: 32인
발행사: NTS
발행일: 2004년 11월 1일
분량: 296페이지


나노테크놀로지의 진전과 함께 독자적으로 발전해온 '유기-무기' 두 거대분야의 경계영역에 속한 '유기 ・ 무기나노복합재료' 라는 분야가 주목을 받고 있습니다. 이책에서는 이 분야의 대표적인 제조법인 sol-gel법, 입자분산 (clay, ceramic), 자기조직화에 대한 다수의 응용사례를 정리하였습니다.


목차


A. 유기-무기 복합재료


B. sol-gel법에 의한 유기-무기 nanohybrid의 제조
B-1. 개량 sol-gel법에의한 고분자 silicahybrid의 합성과 응용
B-2. 연료전지 전해질막으로서의 유기 ・ 무기 nanohybrid
B-3. Green nanocomposite in situ 실리카충전 천연고무 가유물 (加硫物)
B-4. 의료재료로서의 유기 ・ 무기 nanohybrid의 개발
B-5. 티탄산바륨 나노입자첨가 유전성 폴리머박막의 제조
B-6. 불소계 복합막에의한 표면개질 ・ 방오성 (防汚性)과 고경도 (高硬度)의 부여 
B-7. 양이온 경화형 유기 ・ 무기 hybrid재료


C. 입자 (clay, ceramic) 분산에 의한 유기・무기 nanocomposite의 제조
C-1. 차세대 재료로서의 바이오폴리머 ・ clay nanocomposite
C-2. 초임계유체에 의한 clay nanocomposite의 구조제어
C-3. nanocomposite ・  hard coat 재의 개발 
C-4. 유기 ・ 무기 nanocomposite형 hydrogel의 개발
C-5. 의료재료로서의 유기 ・ 무기 nanocomposite -재생의(再生医)공학-
C-6. 고밀도 폴리에틸렌/이산화티탄 nanocomposite에의한 인공골(骨)의 개발

C-7. Embeded capacitor용 폴리머-세라믹 nanocomposite 재료 C-8. 유기・무기 hybrid 액정: 단분산 티타니아 미립자 thermotropic 액정화 D. 자기조직화 (Self-organization)에 의한 유기・무기 초분자 복합체의 제조와 전망

D-1. Biomagnetite의 결정형성제어와 공학적응용 D-2. Biomineralization을 모방한 폴리머-hydroxylapatite 복합재료의 제조 D-3. 분자 wrapping에 의한 신 나노복합재료의 구축과 응용 D-4. Cyclodextrin과 규소를 함유한 무기고분자로 이루어진 초분자의 구축과 응용 D-5. 유기・무기 mesoporous 재료의 제조와 응용  D-6. 자기조직화에 의한 유기폴리머・인산칼슘적층형 나노 복합재료의 제작 D-7. Biomineralization를 모방한 탄산칼슘/고분자 복합체의 구축