• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Study on Mechanism of Guest-Induced Superionic Conduction of Magnesium Ion in Metal-Organic Frameworks

Research Project

Project/Area Number 21K05089
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

Sadakiyo Masaaki  東京理科大学, 理学部第一部応用化学科, 准教授 (40635885)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords配位高分子 / イオン伝導 / マグネシウムイオン / マグネシウム
Outline of Research at the Start

本研究では、マグネシウムイオンを細孔内に含有した配位高分子におけるゲスト誘起超イオン伝導現象について、その発現機構を明らかにすることを目的とする。導入するゲスト分子のサイズやホスト骨格の細孔サイズがイオン伝導度に与える影響について系統的に評価することにより、ゲスト誘起超イオン伝導現象の機構についての知見を得ることを目指す。

Outline of Final Research Achievements

We tried to elucidate the mechanism of guest-induced super magnesium ion conduction in metal-organic frameworks (MOFs). We successfully obtained the experimental evidences that strongly support the proposed mechanism. The the size dependence of guest molecules on the ion conductivity, as well as the size dependence of the MOF's pores on the ion conductivity, were clearly revealed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、ゲスト誘起超マグネシウムイオン伝導の発現機構を強く支持する実験的な証拠が複数得られた。これは、従来性の固体では起こり得ないものであり、配位高分子を母体として用いることで、新たな高マグネシウムイオン伝導体を創出できることを示したという点で、重要な学術的意義を持っている。また、温和な温度条件において固体中で高マグネシウムイオン伝導性を発現するための一つの手法が明確となったことで、今後、更なる新規イオン伝導体の創出を通じて二次電池材料等への応用も期待できることから、、重要な社会的意義を持った研究成果であると言える。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 7 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] High Mg2+ Conduction in Three Dimensional Pores of a Metal-Organic Framework under Organic Vapors2023

    • Author(s)
      Kouhei Aoki, Kenichi Kato, Masaaki Sadakiyo
    • Journal Title

      Dalton Transactions

      Volume: 52 Issue: 42 Pages: 15313-15316

    • DOI

      10.1039/d3dt00768e

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ethidium tetraphenylborate acetonitrile disolvate2022

    • Author(s)
      Runa Shimazaki, Masaaki Sadakiyo
    • Journal Title

      IUCrData

      Volume: 7 Issue: 10

    • DOI

      10.1107/s2414314622009518

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ethidium heptafluorobutyrate2022

    • Author(s)
      Runa Shimazaki, Masaaki Sadakiyo
    • Journal Title

      IUCrData

      Volume: 7 Issue: 9

    • DOI

      10.1107/s2414314622008847

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Preparation of a Mg2+-containing MOF through ion exchange and its high ionic conductivity2022

    • Author(s)
      Shintaro Niwa, Masaaki Sadakiyo
    • Journal Title

      Dalton Transactions

      Volume: 51 Issue: 32 Pages: 12037-12040

    • DOI

      10.1039/d2dt02166h

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Super Mg<sup>2+</sup> Conductivity around 10<sup>?3</sup> S cm<sup>?1</sup> Observed in a Porous Metal?Organic Framework2022

    • Author(s)
      Yoshida Yuto、Yamada Teppei、Jing Yuan、Toyao Takashi、Shimizu Ken-ichi、Sadakiyo Masaaki
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: - Issue: 19 Pages: 8669-8675

    • DOI

      10.1021/jacs.2c01612

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Vapor-induced superionic conduction of magnesium ion in a metal-organic framework2021

    • Author(s)
      Yuto Yoshida, Kenichi Kato, Masaaki Sadakiyo
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 125 Issue: 38 Pages: 21124-21130

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.1c05250

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthesis of a porous MOF, UiO-67-NSO2CF3, through post-synthetic method2021

    • Author(s)
      Tsukasa Kobayashi, Kouhei Aoki, Masaaki Sadakiyo
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry Communications

      Volume: 131 Pages: 108794-108794

    • DOI

      10.1016/j.inoche.2021.108794

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] イオン交換によりマグネシウムイオンを導入した結晶性アニオン性配位高分子の合成とイオン伝導性2024

    • Author(s)
      丹羽真太郎、貞清正彰
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 配位高分子を用いた新規カルシウムイオン伝導体の創出2024

    • Author(s)
      江利川貴大、貞清正彰
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] マグネシウムイオンを導入したアニオン性配位高分子の合成とイオン伝導度の系統的比較2023

    • Author(s)
      丹羽真太郎、貞清正彰
    • Organizer
      錯体化学会第73回討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 配位高分子中でのゲスト誘起イオン伝導における伝導経路の最適化による新規超多価イオン伝導体の創出2023

    • Author(s)
      江利川貴大、貞清正彰
    • Organizer
      錯体化学会第73回討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] マグネシウムイオンを含有するアニオン性配位高分子の合成とイオン伝導度の系統的比較2023

    • Author(s)
      丹羽真太郎、貞清正彰
    • Organizer
      第17回分子科学討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 大細孔径の配位高分子中におけるゲスト誘起超マグネシウムイオン伝導機構の検証2023

    • Author(s)
      江利川貴大、貞清正彰
    • Organizer
      第17回分子科学討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Superionic Conduction of Multivalent Ions in Metal-Organic Frameworks2023

    • Author(s)
      Masaaki Sadakiyo
    • Organizer
      6th World Chemistry Conference and Exhibition (WCCE-2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 配位高分子中におけるゲスト誘起超マグネシウムイオン伝導2023

    • Author(s)
      貞清正彰
    • Organizer
      東京大学物性研究所2023年度前期客員所員講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 大細孔径の配位高分子中におけるマグネシウムイオン伝導機構の検証2023

    • Author(s)
      江利川貴大、貞清正彰
    • Organizer
      日本科学会第103春季年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] マグネシウム含有配位高分子における水蒸気下超イオン伝導2023

    • Author(s)
      谷口香、貞清正彰
    • Organizer
      日本科学会第103春季年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] マグネシウムイオン含有配位高分子におけるイオン伝導度と構造的特徴の関係2023

    • Author(s)
      青木航平、貞清正彰
    • Organizer
      日本科学会第103春季年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 配位高分子中のマグネシウムイオン伝導における細孔サイズ依存性2022

    • Author(s)
      江利川貴大、貞清正彰
    • Organizer
      錯体化学会 第72回討論会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] イオン交換によりマグネシウムイオンを導入したアニオン性配位高分子の合成とイオン伝導性2022

    • Author(s)
      丹羽真太郎、貞清正彰
    • Organizer
      錯体化学会 第72回討論会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 配位高分子中でのマグネシウムイオン伝導性における細孔サイズ依存性の検証2022

    • Author(s)
      江利川貴大、貞清正彰
    • Organizer
      第16回分子科学討論会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] イオン交換によりマグネシウムイオンを導入したアニオン性配位高分子の合成とイオン伝導性2022

    • Author(s)
      丹羽真太郎、貞清正彰
    • Organizer
      第16回分子科学討論会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 三次元細孔を有する配位高分子のマグネシウムイオン伝導性2022

    • Author(s)
      青木航平、貞清正彰
    • Organizer
      錯体化学若手の会夏の学校2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 結晶性多孔体中における超多価イオン伝導性2022

    • Author(s)
      貞清正彰
    • Organizer
      応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会新分野開拓研究会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Ion-Conductive Porous Crystals2022

    • Author(s)
      Masaaki Sadakiyo
    • Organizer
      Asian International Symposium - Coordination Chemistry and Organometallic Chemistry - on The 102nd CSJ Annual Meeting
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 結晶性多孔体を用いた超多価イオン伝導体の創出2022

    • Author(s)
      貞清正彰
    • Organizer
      九州錯体化学懇談会第263回例会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 超マグネシウムイオン伝導性配位高分子におけるゲスト分子の役割2022

    • Author(s)
      吉田悠人、貞清正彰
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 結晶性ナノ多孔体における超多価イオン伝導2021

    • Author(s)
      貞清正彰
    • Organizer
      第16回分子性固体オンラインセミナー
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 配位高分子および金属-配位高分子複合体のエネルギー関連機能の開拓2021

    • Author(s)
      貞清正彰
    • Organizer
      錯体化学討論会第71回討論会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Vapor-Induced Suoerionic Conduction of Magnesium Ion in Metal-Organic Frameworks2021

    • Author(s)
      Yuto Yoshida, Masaaki Sadakiyo
    • Organizer
      錯体化学会 第71回討論会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 東京理科大学プレスリリース

    • URL

      https://www.tus.ac.jp/today/archive/20220721_0325.html

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 東京理科大学プレスリリース

    • URL

      https://www.tus.ac.jp/en/mediarelations/archive/20220803_0325.html

    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi