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金属酸化物クラスターの配列制御によるエネルギー・化学変換システムの構築

Publicly Offered Research

Project AreaCoordination Programming - Science of Molecular Superstructures for Chemical Devices
Project/Area Number 22108507
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

内田 さやか  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (10361510)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywordsナノ材料 / 複合材料・物性 / 自己組織化 / 触媒・化学プロセス
Research Abstract

資源の少ない我が国において,エネルギーや物質の有効利用を可能にする環境調和型かつ高機能な材料の開発は,重要な課題の一つである.本研究では,金属の核数と距離が精密に規定された金属酸化物クラスターの配列制御による機能性固体(吸着分離,吸蔵,触媒,イオン伝導,磁性・電子材料)の構築を,サブナノ~ミクロンレベルで行うことを目的とした.当該領域「配位プログラミング」が目指す「機能階層的な超構造体を設計通り精密に組み上げる」,「分子機能を組織化して高効率出力するナノサイズ化学素子の開発」という目的と合致する.平成23年度は,無機ユニット(金属酸化物クラスターであるポリオキソメタレートアニオン)と有機ユニット(カチオン性金属錯体や有機アンモニウム)の協奏による機能発現に重点をおいて研究を進めた.昨年度の成果として,(1)イオン交換により水及びアルコール吸着能が変化する多孔性固体,(2)形状選択的にオレフィンの酸化反応が進行する複合体触媒,が挙げられ,今年度は昨年度の知見を生かし,(3)オレフィンを高選択的に吸着する多孔性固体,(4)形状選択的にピナコール転位(=酸反応)が進行する複合体触媒,(5)二酸化炭素とアセチレンの分離が可能な多孔性固体,の創製を行った.これらの成果はいずれも,無機ユニットが吸着・反応活性点として機能し,有機ユニットが吸着・反応に適切なナノ空間の構築に関わっており,目標として掲げた「無機-有機ユニットの協奏」に成功したといえる.

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2012 2011 2010

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (7 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Selective Sorption of Olefins by Halogen-Substituted Macrocation-Polyoxometalate Porous Ionic Crystals2012

    • Author(s)
      S.Uchida, R.Egucni, S.Nakamura, N.Kurosawa, N.Mizuno
    • Journal Title

      Chemistry of Materials

      Volume: 24 Issue: 2 Pages: 325-330

    • DOI

      10.1021/cm202976e

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  • [Journal Article] Highly Selective CO2 Sorption : Inverse and High CO2/C2H2 Sorption Selectivity in Fiexible Organic-Inorganic Ionic Crystal2012

    • Author(s)
      R.Eguchi, S.Uchida, N.Mizuno
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 51 Issue: 7 Pages: 1635-1640

    • DOI

      10.1002/anie.201107906

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  • [Journal Article] Three-Dimensional Ordered Arrays of 58 x 58 x 58 Å3 Hollow Frameworks in Ionic Crystals of M2Zn2-Substituted Polyoxometallates2012

    • Author(s)
      K.Suzuki, Y.Kikukawa, S.Uchida, H.Tokoro, K.Imoto, S.Ohkoshi, N.Mizuno
    • Journal Title

      Angewandte Chemmie International Edition

      Volume: 51 Issue: 7 Pages: 1597-1612

    • DOI

      10.1002/anie.201107041

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  • [Journal Article] Ionic Crystals [M3O (00CC6H5)6(H2O)3]4[α-SiW12040」(M=Cr, Fe) as Heterogeneous Catalysts for Pinacol Rearrangement2012

    • Author(s)
      S.Uchida, A.Lesbani, Y.Ogasawara, N.Mizuno
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 51 Issue: 2 Pages: 1635-1640

    • DOI

      10.1021/ic2025186

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  • [Journal Article] Tritium Removal from Tritiated Water using Mesoporous Silica2011

    • Author(s)
      A.Taguchi, R.Akai, M.Saito, Y.Torikai, M.Matsuyama, M.Ogura, S.Uchida
    • Journal Title

      Fusion Science and Technology

      Volume: 60(不明) Pages: 1395-1398

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      N.Mizuno, S.Uchida, K.Kamata, R.Ishimoto, S.Nojima, K.Yonehara, Y.Sumida
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 49 Pages: 9972-9976

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    • Author(s)
      S.Uchida, R.Eguchi, N.Mizuno
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 49 Pages: 9930-9934

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    • Author(s)
      内田さやか
    • Journal Title

      化学と教育

      Volume: 58 Pages: 576-577

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  • [Presentation] ハロゲンを導入したポリオキソメタレート複合体の創製とその選択的オレフィン吸着特性2012

    • Author(s)
      内田さやか・江口諒・仲村慎之介・黒澤範行・水野哲孝
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      慶応大学、横浜
    • Year and Date
      2012-03-27
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      内田さやか
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      第12回規則性多孔体研究会セミナー
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      東京大学、東京(招待講演)
    • Year and Date
      2012-01-11
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      内田さやか
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      第4回ワークショップ固体材料合成および評価技術の新展開
    • Place of Presentation
      プラザホテル吾妻、福島(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-13
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  • [Presentation] Hierarchical Design and Synthesis of Polyoxometalate-Based Functional Ionic Crystals2011

    • Author(s)
      S.Uchida, N.Mizuno
    • Organizer
      France-Japan Coordination Chemistry Symposium 2011
    • Place of Presentation
      レンヌ大学、レンヌ、フランヌ(招待講演)
    • Year and Date
      2011-07-01
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  • [Presentation] 金属酸化物クラスターを基盤とした機能性固体の創製2011

    • Author(s)
      内田さやか
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      大阪府立大学ナノ科学・材料人材育成拠点第19回セミナー
    • Place of Presentation
      大阪府立大学、大阪(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-13
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  • [Presentation] 分子の貯蔵・分離,変換場となるポリオキソメタレート複合体の創製2011

    • Author(s)
      内田さやか
    • Organizer
      第9回ナノ学会・ナノサイエンススクール
    • Place of Presentation
      北海道大学、札幌(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-04
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  • [Presentation] ナノスケール構造体の新展開-構造・機能・応用2010

    • Author(s)
      内田さやか
    • Organizer
      第20回MRS-J
    • Place of Presentation
      横浜(横浜市開港記念会館)
    • Year and Date
      2010-12-22
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  • [Book] 触媒調製ハンドブック(岩本正和 監修)Ag_2[Cr_3O(OOC_2H_5)_6(H_2O)_3]_2[α-SiW_<12>O_<40>]・nH_2Oの調製2011

    • Author(s)
      水野哲孝, 内田さやか
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
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URL: 

Published: 2010-08-23   Modified: 2018-03-28  

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