| 그래파인 최신 연구동향 분석 | ||
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□ 최근 칭다오과학기술대학은 미국 콜로라도대학과 공동 연구를 통해 그래파인(Graphyne)의 창의적인 합성으로 학계의 각광을 받음(5.25)
○ ′10년 중국과학원은 그래파인*박막의 최초 합성에 성공하여 세계적인 연구를 선도해옴
* 1968년 Baughman 이론물리학자가 이론계산을 통해 그래파인 구조의 안정적인 존재 가능성을 주장
- 화학연구소 리위량(李玉良) 연구팀은 ′10년에 구리 표면에서 화학적 합성법으로 2차원 구조의 새로운 탄소 동소체를 성공적으로 합성하였고 그래파인(石墨炔)이라고 명명
- ′15년에 그래파인이 높은 전력 밀도와 에너지밀도를 동시에 보유함을 발견하였고 그래파인 도핑(doping)을 통해 페로브스카이트(perovskite) 태양전지 성능을 20% 향상
※ 리위량 연구팀은 그래파인 혁신연구 공로를 인정받아 ′21년도 중국과학원 탁월 과학기술 성과상을 수상
- 현재 60여개 국가의 500개 이상의 연구팀이 그래파인 연구를 진행 중이며, 그래핀 연구는 화학·재료과학 분야 10대 인기 연구과제 중 하나에 속함(‘2020년 연구프런티어’ 보고서*)
* 중국과학원 과학기술전략자문연구원, 중국과학원 문헌정보센터 및 Clarivate(科睿唯安)이 공동 발표
 ○ 이번에 국제 공동연구팀은 알켄 복분해반응(Alkene metathesis) 및 열역학 ·동력학 제어과정을 통해 과거에 달성할 수 없었던 새로운 구조의 Y그래파인 합성에 성공
- 탄소-탄소 삼중 공유결합으로 이루어진 탄화수소의 재분배 또는 절단 및 재형성 과정을 거치는 알켄 복분해반응을 통해 Y그래파인을 창의적으로 합성
- 연구팀은 그래파인 재료의 리튬배터리 등 산업응용을 위한 그래파인의 전자 전도 및 광학적 특성에 관한 응용연구를 추진 중
※ 올해 5월 19일 한국 기초과학연구원(IBS) 이효영 교수 연구팀은 그래핀에 구멍을 내는 방법으로 반도체 특성을 띠는 새로운 2차원 탄소 동소체 ‘홀리그래파인’을 개발
○ 향후 연구팀은 촉매, 에너지저장, 센서, 반도체 등 분야로 그래파인 응용 연구를 확대할 계획
- 그래파인을 활용한 0가(0價) 원자 촉매의 새로운 개념을 고안하고 촉매 원자의 활용도를 극대화하기 위한 연구에 주력할 계획
- ‘알킨(alkyne)-알켄(alkene) 상호 전환’의 개념을 제안하고 새로운 리튬배터리 고속충전 모델 수립을 기반으로 에너지저장 분야로의 연구를 확대할 예정
 <참고자료>
“下一代奇迹材料”石墨炔首创成功
我国科学家开创石墨炔科学研究—专访李玉良
世界首次合成石墨炔创全新领域，院士团队获中科院大奖，有何深意
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