Structure and dynamics of ionic liquids confined in nanopores of Metal-Organic Frameworks

• Project/Area Number: 23K26481
• Project/Area Number (Other): 23H01788 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28010:Nanometer-scale chemistry-related
• Research Institution: Tokyo City University
• Principal Investigator: 糸井 充穂 東京都市大学, 理工学部, 教授 (40422448)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 開 康一 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (00306523) ; 上床 美也 東京都市大学, 理工学部, 客員教授 (40213524) ; 木下 健太郎 東京理科大学, 先進工学部物理工学科, 教授 (60418118)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥19,370,000 (Direct Cost: ¥14,900,000、Indirect Cost: ¥4,470,000); Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2024: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2023: ¥13,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: 金属有機構造体 / イオン液体 / ナノ細孔 / MOF / 構造解析 / NMR

Outline of Research at the Start

金属有機構造体(Metal-Organic Framework)のナノ細孔にイオン液体(IL) を閉じ込めたMOF/ILコンポジット材料は新しいイオン拡散デバイスの可能性を秘めている。本研究では、単結晶 Cu3(btc)2 (HKUST-1, btc=1,3,5-benzenetricarboxylate)の1nmほどの細孔にILを閉じ込めた IL@HKUST-1の構造及び、細孔内のIL分子のダイナミクスを微視的かつ巨視的に捉え、ナノ空間に閉じ込められ次元制御されたイオン液体の特性を明らかにし、MOF/ILコンポジット材料の機能性を評価する。