有機層状結晶のインターカレーションの計測とダイナミクス
| Project/Area Number |
17034039
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
宮田 幹二 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (90029322)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤内 謙光 大阪大学, 大学院工学研究科, 講師 (30346184)
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| Project Period (FY) |
2005 – 2006
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2006)
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| Budget Amount *help |
¥4,600,000 (Direct Cost: ¥4,600,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
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| Keywords | 有機層状結晶 / ナノ極微空間 / インターカレーション / ステロイド / 有機塩 / 機能性有機色素 / 単結晶X線構造解析 / 包接現象 |
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| Research Abstract |
本研究は、有機層状結晶のナノ極微空間における、ゲスト成分の可逆的な吸着・脱離反応を調べ、これに伴うホスト分子集団のダイナミクスや結晶の形態変化を明らかにすることを目的としている。これまでに我々の研究グループは、ステロイドやサイコロ型超分子の層状結晶などで、可逆的インターカレーション現象が観測されることを見出している。これらの研究を基にして、結晶構造と反応との相関関係を調べ、ホスト分子とゲスト分子の動きが極微空間をいかに変動させるか、この変動に伴ってマクロの結晶がどのような形態変化を起こすかを検討する。
以下に得られた結果を列挙する
1.昨年に引き続き有機塩の層状結晶について、有用な包接ホストとなるかスクリーニングを行った。またホスト側への機能の付与を目的のため、酸性成分として機能性有機色素であるアゾベンゼン系スルホン酸、塩基性成分として種々の第一級アミンを用いた有機塩についてもスクリーニングを行い、有効なナノサイズのチャネル空間を持つゼオライト状の結晶を得た。
2.得られた有機ゼオライト状結晶を用いてゲスト分子の吸着、脱離実験を行った。、この一連の操作において、結晶の形態および結晶構造がダイナミックに変化し、変化に伴い結晶のさらに色が変調するものを見出した。この色調変化は吸着するゲスト分子によって変化する。この変化について計算科学的手法を用いて詳細な検討を行った。
3.また蛍光物質を用いた有機層状結晶ではゲスト分子のインターカレーションに応じて結晶の微細構造が変化し、それに応じて蛍光発光色が変化させることに成功した。この変化は固体発光では稀なアントラセンのエキシマー発光とモノマー発光の間でのスイッチングであることが明らかとなった。
4.最後に本研究の総括を行なった。
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Report
(2 results)
Research Products
(15 results)
