刺激に応答する水素結合性フレームワークの開発

Research Project

Project/Area Number	19F19041
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	外国
Review Section	Basic Section 35030:Organic functional materials-related
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	相田卓三 (2021) 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00167769) 佐藤弘志 (2019-2020) 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20598586)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	LEE JET-SING 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 外国人特別研究員
Project Period (FY)	2019-10-11 – 2022-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000) Fiscal Year 2021: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000) Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000) Fiscal Year 2019: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords	多孔性材料 / 水素結合 / 自己集合 / 多孔性 / 配位高分子
Outline of Research at the Start	The proposed research is expected to (1) show the first example of a stimuli-responsive HOF, (2) show the first example of an electrically conducting HOF, one of few porous and electrically conducting networks, and (3) utilise the advantages of these HOF materials in gas storage and energy storage applications, and tune the material by varying the tecton geometry/linkages.
Outline of Annual Research Achievements	昨年度までに、新規フェロセン誘導体が水素結合ネットワークを含む、ユニークな結晶を与えることを見出していた。さたにその結晶薄膜は、結晶でありながら応力に応答して柔軟かつ可逆的に折れ曲がることを見出していた。そのユニークな材料に関して解析を進めた結果得られた、2021年度の主な実績は以下の通りである。 1. ユニークな結晶構造の結晶構造解析：ゲスト分子（水分子）の含有量の異なる結晶構造を解析することに成功した。2. 結晶構造中のアモルファス含有量の解明：アモルファス部分（ゲストの構造的な乱れに起因）の存在を明らかにした。3. 曲がった結晶の放射光マイクロXRD測定：可逆的な俺曲がりを可能にする構造因子を明らかにするため、結晶の俺曲がり部分に関する構造情報を集めることが必須であると考えた。俺曲がり部分選択的な照射が可能な、ビームサイズが数ミクロンの特殊なX線を用いた回折実験を放射光施設を利用することで実現した。折れ曲がりの有無で解説パターンに明確な変化が観測された。さらに、得られた解説データを用いて結晶構造解析を行うことで、マクロな結晶外形の変化とミクロな結晶構造変化の間に相関があることを明らかにした。4. 2次元機械的たわみ機構の解明：上記実験結果を総合して、ユニークな柔軟性発言メカニズムを提唱することに成功した。実験的な解明が困難な部分に関して、現在計算科学的手法による解析を試みている。これら実験結果をまとめ、原著論文の作成を合わせて進めている。
Research Progress Status	令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)