| Project/Area Number |
24K08046
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 26020:Inorganic materials and properties-related
|
|---|
| Research Institution | Ube National College of Technology |
|---|
Principal Investigator |
藤林 将 宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 助教 (30846952)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
|
|---|
| Keywords | カーボンニュートラル / ポリオキソメタレート / 結晶 / 吸着 / 誘電体 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
近年、申請者は分子性の金属酸化物であるポリオキソメタレート（POM）の分子変形を伴う相転移を示す結晶１ TBA[Na＠(SO3)4(n-BuPO4)Mo18O49]・4MeCN (TBA = tetrabutylammnonium) を報告した。相転移過程でPOMは、対称－非対称構造間を変形し、分子分極が変化する。この分子変形を外場により誘起することができれば、強誘電体や圧電体などの開発が期待される。当該研究では、POM分子の構造変形をガス圧に誘起することで、蓄電機構の開発を狙う。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
近年、申請者は分子性の金属酸化物であるポリオキソメタレート（POM）の分子変形を伴 う 相 転 移 を 示 す 結晶１【TBA5[Na(SO3)2(n-BuPO3)4Mo18O49]·4MeCN(TBA：tetrabutylammnonium) を報告した。相転移過程でPOMは、対称－非対称構造間を変形し、分子分極が変化する。この分子変形を外場により誘起することができれば、強誘電体や圧電体などの開発が期待される。加えて、結晶１を乾燥後の結晶２は空気中から二酸化炭素のみを吸着することを見出した。当該研究では、この分子構造の変形（≈分子分極の変化）をCO2吸着過程によって誘起することで、CO 吸脱着機構を利用した新奇発電材料の開発を目指した。
初段階として相転移過程に与える外部電場の影響を調査するため、結晶１の単結晶に対して誘電率測定を実施した。DCバイアスあり／なしの状態で交流電圧を印加し、誘電応答について評価したところ、DCバイアスの存在下でのみ出現する新たな秩序相を確認した。この秩序相は相転移温度以下で観測されており、DCバイアスの印加により非対称な分子骨格のOrder-Disorder転移が誘起されていると考察している。
次段階として、二酸化炭素吸着後の結晶１（吸着結晶１）について、吸着特性の温度依存性評価および単結晶Ｘ線構造解析を実施した。その結果、吸着過程では履歴現象を有するオープンゲート吸着機構によって二段階で二酸化炭素を吸着していることを見出した。加えて、結晶構造解析の結果、二酸化炭素の吸着量および測定温度に応じてＰＯＭ分子骨格の変形が誘起されていることを明らかにした。現在はより詳細な解析を進め、吸着結晶１の電気特性評価を行うため準備を進めている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
上述のとおり、POM分子骨格の変形が外部電場によって応答すること、および吸着結晶の構造解析を完了しており、当初の予定通り吸着結晶の電気特性評価に取り組む準備が整っているため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は、吸着結晶の電気特性評価を進めるために必要な準備を整えるとともに、現時点で得られているデータについて学術論文として報告することを予定している。次年度は電気特性評価用環境の構築を中心に実施し、最終年度ではそれらの電気特性評価を遂行する。
|
