Shin, Hyeon-Suk

Shin, Hyeon-Suk

Shin, Hyeon-Suk 신현석
Associate Professor, Dean of Planning
Materials Chemistry

Carbon materials: fullerene, carbon nanotubes, and graphene

2D materials: graphene, h-BN, and transition metal dichalcogenides
Research Summary
Prof. Shin’s research interests are synthesis and applications of two-dimensional (2D) materials such as graphene, hexagonal boron nitride (h-BN), and transition metal dichalcogenides (MoS2, WS2, VS2, etc). His strategy is to functionalize 2D materials and/or to prepare hybrids (or heterostructures) consisting of 2D materials, thereby tuning chemical, electrical, and optical properties of 2D materials. The functionalized and hybrid 2D materials can be used for (opto)electronic devices and energy storage and conversion devices. Our main research themes are as follows:

- Tuning Fermi level and (opto-)electronic property by functionalization of graphene and TMDs
- Hybrid sheets of TMDs and rGO (reduced graphene oxide) and their applications for energy storage device and hydrogen evolution reaction: WS2/rGO, VS2/rGO, VS4/rGO, CoS2/rGO, etc.
- Growth of single-layer and multilayer h-BN by chemical vapor deposition (CVD)
- In-plane (lateral) or out-of-plane (vertical) heterostructures of graphene/h-BN, MoSe2(WSe2)/h-BN, or MoSe2/WSe2

신현석 교수 연구팀의 연구 주제는 그래핀, h-BN, 전이금속 칼코젠화합물 (TMDs: MoS2, WS2, VS2, etc)과 같은 이차원 물질들의 합성 및 응용이다. 연구 수행을 위한 전략은 이차원 물질들을 기능화하거나, 이차원물질들로 구성된 하이브리드 물질 (혹은 헤테로구조체)을 제조하는 것이다. 기능화 혹은 하이브리드화를 통해 이차원 물질들의 화학적, 전기적, 광학적 성질들을 조절할 수 있다. 그러면, 이러한 기능화된 혹은 하이브리드화된 이차원 물질들은 광전자소자의 활성 재료, 에너지 저장 (리튬이온이차전지) 재료, 에너지 변환 (태양전지 혹은 수소발생) 재료로 사용될 수 있다. 주요 연구주제는 다음과 같다.

- 그래핀 및 TMDs의 기능화에 의한 Fermi level과 광전자 성질 조절
- TMDs와 그래핀(rGO)의 하이브리드 제조 및 하이브리드 물질을 에너지 저장 재료 및 수소발생 촉매로 응용 (WS2/rGO, VS2/rGO, VS4/rGO, CoS2/rGO, etc.)
- 화학기상증착법 (CVD)에 의한 단일층 및 다층 h-BN 성장
- 수평 혹은 수직으로 배열된 헤테로구조체 제조: graphene/h-BN, MoSe2(WSe2)/h-BN, or MoSe2/WSe2

Representative Publications
“Catalytic conversion of Hexagonal Boron Nitride to Graphene for In-plane Heterostructures”,
Nano Lett., 2015, 15, 4769.

"Two Dimensional Hybrid Nanosheets of WS2 and Reduced Graphene Oxide as Catalysts for Enhanced Hydrogen Evolution Reaction", Angew.
Chem. Int. Ed., 2013, 52, 13751.

"Synthesis and Characterization of Patronite Form of Vanadium Sulfide on Graphitic Layer",
J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 8720.

“Growth of high crystalline, single-layer hexagonal boron nitride on recyclable platinum foil”
Nano Lett., 2013, 13, 1834.

"The chemistry of two-dimensional layered transition metal dichalcogenide nanosheets",
Nature Chem., 2013, 5, 263.

“Facile Method for rGO FET: Selective Adsorption of rGO on SAM-Treated Gold Electrode by Electrostatic Attraction”,
Adv. Mater., 2012, 24, 2299.