| Project/Area Number |
22K20556
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0502:Inorganic/coordination chemistry, analytical chemistry, inorganic materials chemistry, energy-related chemistry, and related fields
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
Muramatsu Keisuke 信州大学, 先鋭領域融合研究群先鋭材料研究所, 助教(特定雇用) (50915353)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 無機合成 / 形態制御 / 層状物質 / 異方成長 / 結晶成長 |
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| Outline of Research at the Start |
無機層状物質は最大の特徴である二次元異方構造を活かし多様な機能が開拓されてきた一方で、その材料設計は常に板状形態を前提として行われてきた。層状構造を有しつつ積層方向に優先成長した「柱状層状物質」は、形態異方性の逆転により新たな展開が期待されるが、合成例はほとんどなく未開拓の分野である。本研究では、最近開発に成功した「金属錯体を原料とした過飽和度制御による柱状層状金属水酸化物の合成法」から出発し、「層状物質の柱状化」という新たな物質設計の実証に挑戦する。
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| Outline of Final Research Achievements |
While layered compounds with a columnar morphology that preferentially grow along the stacking direction are expected to open new material applications due to the inversion of morphological anisotropy, synthetic chemistry and functionalities of columnar layered crystals remain unexplored. In this research project, we advanced the anisotropic growth method using metal-diamine complexes and successfully synthesize columnar β-Co(OH)2 crystals with varying sizes and aspect ratios. Additionally, we developed a sulfidation method on the outer surface of layered metal hydroxide, including the edges, while maintaining the structure and morphology.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究成果は、過飽和度制御による層状金属水酸化物の異方成長に関する現象論的理解を深め、柱状層状化合物の合成法の一般化へとつながる可能性を示しており、層状化合物の合成化学における重要な進歩である。また、結晶の形態・形状や表面の状態は材料機能に大きく影響するため、本研究で見出した形状制御法や表面組成の制御法は、層状化合物の物質設計に新たな方向性を示し、触媒材料や電極材料開発において重要な研究シーズとなることが期待できる。
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