촉매 구성 요소인 활성점, 지지체 그리고 촉매 증진제는 전반적인 촉매 효과를 결정하는데 있어서 중요한 역할을 한다. 금속 복합물은 촉매의 활성과 선택성을 효과적으로 제어할 수 있기 때문에 활성점으로 흔히 사용된다. 이산화탄소-일산화탄소 전환 연구에서는 레늄 복합물을 사용한 광촉매 반응이 높은 광합성 효율과 쉬운 합성으로 인해 주목받고 있다. 그러나 균질 촉매의 경우 광촉매 반응 도중 비활성 상태로 이어지는 구조적 안정성 문제에 직면한다. 다공성 실리카, 탄소, 금속-유기 구조체와 같은 지지체를 이용하여 비균질 촉매를 합성하는 것이 촉매의 구조적 안정성 문제를 해결하는 일반적인 방법이다. 그러나 지지체의 거대한 구조는 금속 복합물의 접근성을 방해하여 광촉매 활동을 크게 감소시킨다. 이러한 어려움을 극복하기 위해 독립적인 케이지로 존재하는 금속-유기 다면체(MOP)를 지지체로 사용하여 구조적 방해를 해결하였다. 금속-유기 다면체에 레늄 복합물을 기능화할 경우 높은 촉매 활성을 유지하면서도 촉매의 구조적 안정성을 확보할 수 있다는 것이 이전의 연구에서 증명되었다.
본 연구에서는 외부 및 내부에서 촉매 증진제를 레늄 복합물이 도입된 금속-유기 다면체 (Re-MOP)에 첨가하여 촉매의 기능성을 향상시켰다. 촉매 증진제는 전자를 활성점에 공급함으로써 촉매 활동을 향상시킨다. 루테늄 복합물은 레늄 복합물에 전자를 공급하여 전자 밀도를 증가시킴으로써 광촉매 활동을 향상시킬 수 있는 탁월한 촉매 증진제 역할을 한다. 이 특성을 활용하여 루테늄 복합물을 외부 촉매 증진제로 사용하여 Re-MOP 의 촉매 활동을 향상시켰다. 더불어, 촉매 증진제는 활성점에 반응물의 공급 양을 늘리는 방법으로도 촉매의 성능을 향상시킨다. 레늄 복합물은 이산화탄소 환원제로 작용한다. 따라서 레늄 복합물에 효과적으로 이산화탄소를 공급함으로써 광촉매 성능을 향상시킬 수 있다. 우리는 MOP 내의 이산화탄소 이동을 향상시키기 위하여 -NH₂ 가 다기능화 복합물을 유기 합성하였고 이를 MOP 에 기능화 시켰다. -NH₂ 가 다기능화 된 복합물은 MOP 내부에서 이산화탄소의 이동을 증가시켜 촉매 성능의 향상을 불러일으킴으로써 내부 촉매 증진제의 역할을 효과적으로 수행하였다. 이러한 결과는 촉매 증진제가 Re-MOP 응용 분야에서 가지는 유망한 잠재력을 보여준다.