| Project/Area Number |
19K15593
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | 多孔性配位高分子 / 薄膜 / 配向膜 / コロイド溶液 / キャスト法 / Metal-organic framework / Oriented thin film / Nanosheet |
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| Outline of Research at the Start |
金属イオンを有機配位子で架橋した多孔性配位高分子（MOF）を用いた配向膜はガス分離剤やイオン伝導体などへの応用利用が期待されているが、その作製法は分子レベルで一層ごとに構築する煩雑な手法にほぼ限られている。
本研究では、MOFナノシートのコロイド溶液を用いて、“印刷可能な”MOF配向膜を創り出す新たな手法を開発する。得られた膜については、電子状態やプロトン伝導性について明らかにする。また、多孔質TiO2表面にMOF配向膜を構築する。これにより、平滑な基板平面上のみならず多孔質TiO2膜表面へのMOF薄膜構築を可能とさせ、色素増感太陽電池への応用展開にも取り組む。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we prepared nanosheets of metal-organic framework (MOF) and successfully fabricated highly oriented crystalline MOF thin film by a casting method. Furthermore, nitrogen adsorption measurements revealed the existence of nanopores in the film.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
近年、多孔性配位高分子（MOF）と呼ばれる多孔性材料を固体表面上に構築し、ガスの分離、濃縮、触媒作用などの素機能を集積化する技術は電極触媒やセンサーなどの応用が考えられることから精力的に研究がなされている。この点から、素機能の集積化に適した膜である、結晶成長方向を制御した配向膜として構築することが求められている。本研究では、MOFのナノレベルに薄いシート、MOFナノシートのコロイド溶液を用いて、基板上に塗布・乾燥する簡便な方法でMOF配向膜の構築できることを明らかとした。本研究成果は応用展開だけでなく新たな材料の創出につながると期待される。
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