| Project/Area Number |
19F19376
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 28010:Nanometer-scale chemistry-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
古川 修平 京都大学, 高等研究院, 教授 (90452276)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
SANCHEZ GONZALEZ ELI 京都大学, 高等研究院, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2019-11-08 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2021: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
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| Keywords | 金属錯体多面体 / ソフトマテリアル / 1次元鎖構造 / ロジウム / 多孔性材料 / 自己修復材料 |
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| Outline of Research at the Start |
ナノサイズ空間を有する分子である金属錯体多面体(MOP)を用い、自己集合化プロセスを制御することで、多孔性を有するソフトマテリアル(ゲルやコロイド粒子)を合成する研究は、空間機能と材料物性の相関という基礎的研究に加えて、空間材料のプロセッシングといった応用研究への展開にむけて大変重要である。本研究では、これまでの多孔性材料では達成できなかった自己修復能の発現を目指す。課題としては、（１）MOP表面の事後修飾による可逆的結合サイトの導入、（２）超分子重合によるゲル化、（３）自己修復能評価と（２）へのフィードバック、（４）多孔性ゲルの機能評価を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年金属錯体ケージ分子、金属錯体多面体、金属-有機ケージ（MOC = metal-organic cages）と呼ばれる分子群は、分子内部に存在する本質的なナノ空間と、分子性である利点を生かした溶液プロセッシングによる加工性から、新しい多孔性材料として関心が高まっている。MOCは分子であり、さらなる分子集合体として加工することができ、これまでに結晶材料のみならず、共重合体、薄膜、液晶、ゲル、エアロゲル、多孔性液体などのソフトマテリアルの形態をとることも可能である。一般的に加工性が悪いとされる他の多孔性固体（MOF、ゼオライト、多孔質シリカ）と比べて、この加工性および、取りうる最終形態の多様性がMOCを基盤とした多孔性材料の大きな特徴である。本研究では、対称性が低く、連結性が低い（f = 2）ランタン型ケージ錯体（M4L4）が、低次元MOC超分子ポリマーの形成により、自己修復可能な新しい多孔性ソフトマテリアルとなりうるのではないかと仮定し研究を行った。
昨年度までの成果を元に、1次元超分子ポリマーを形成し、さらに内部空間を用いて架橋されることでゲル化したことを見出している。本年度は、1次元鎖構造ができている過程を多角度静的光散乱測定（MALS）により複合体の分子量を測定した。分子量測定の結果、RhMOC(bix)の重量は、分子であるRhMOCと比較して5倍に増加しており、オリゴマーの形成を示している。また、2当量加えた後に合成されるRhMOC(bix)2の組成を持つゲルは、超臨界二酸化炭素による処理によりエアロゲル化することに成功した。この乾燥状態において走査型電子顕微鏡を用いて構造解析を行ったところ、相互に連結した繊維状ネットワーク構造が観察された。さらに、窒素吸着測定から、得られたエアロゲルは多孔性であることがわかった。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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