2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of new mixed-anion compounds: synthesis and establishment of design rules
| Project Area | Synthesis of Mixed Anion Compounds toward Novel Functionalities |
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16H06439
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
荻野 拓 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (70359545)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
陰山 洋 京都大学, 工学研究科, 教授 (40302640)
垣花 眞人 大阪大学, 産業科学研究所, 特任教授(常勤) (50233664)
稲熊 宜之 学習院大学, 理学部, 教授 (00240755)
殷 しゅう 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (40271994)
鱒渕 友治 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (80466440)
本郷 研太 北陸先端科学技術大学院大学, 情報社会基盤研究センター, 准教授 (60405040)
小林 亮 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (50613395)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 複合アニオン化合物 / 無機材料 / 新物質 / 合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、複合アニオン化合物という無機化合物のフロンティアに対し、化学結合などの基礎学理に立ち返った上で、系統的な新物質探索および新合成手法を開発し、基礎学理を構築した上で、創エネ・省エネに貢献する革新的な新材料の創成を目的としている。本年度は、酸素を含まない複合アニオン化合物の探索、ヒドリドの特異性の追求、窒化物新合成法の活用、様々な物質系での系統的な物質探索を行い、またそれら新物質の機能開拓を行った。また合成・解析の様々な局面での計算科学の活用を試みた。外殻軌道がｓ軌道からなる唯一のアニオンであるヒドリドの特異性に着目した研究では、Li3HSなどの非酸化物系複合アニオン化合物が、高いイオン伝導度を示すことを見出し、これが分極率の高いアニオンのみからなることによる、高い対称性に由来していることを明らかにした。また本研究では固体窒素源を用いる酸窒化物の新規合成法を開発したが、この手法が様々な物質系に適用できること、簡便・安価なだけでなく実用面でも優れた特徴を有することがわかった。新物質開発では、ハロゲンやニクトゲンなどの非常に大きなアニオンを含む複合アニオン化合物、Pbなど非対称カチオンを含む複合アニオン化合物の探索、トポケミカル法による層状化合物の開発などを行った。またこれまで複合アニオンのアニオンとしては主に単体イオンのみだったが、錯体やポリアニオンを含む複合アニオンの開発も活発に行い、これらの特異性に着目した機能探索も行った。計算科学の活用もこれまで以上に押し進めた。A03機能班と協力して酸塩化物の光触媒機能や酸素イオン伝導性、酸窒化物の発光特性、水素系複合アニオン化合物の光触媒機能やイオン伝導性などを評価した。公募研究各グループとの連携も積極的に行った。これらの成果により、2021年度は研究計画A01単体で約30件の招待講演を行い、50報近い論文を出版した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(77 results)
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[Presentation] 1T/2H-MoS2 engineering for improved toluene detection response at room temperature,2021
Author(s)
Ardiansyah Taufik,Yusuke Asakura, Hideki Kato, Masato Kakihana, Rosari Saleh, Tohru Sekino, Shu YIN,
Organizer
The 8th Asian Particle Technology APT2021 , Oct.11-14, 2021, Osaka
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Discovery of Ca4+xY3－xSi7O15+xN5－x and Photoluminescence Properties by Rare-earth Doping2021
Author(s)
Makoto Kobayashi, Takuya Yasunaga, Chikako Nagahama, Hideki Kato, Kotaro Fujii, Shunsuke Yamamoto, Kenta Hongo, Masatomo Yashima, Masaya Mitsuishi, Ryo Maezono, Minoru Osada, Masato Kakihana
Organizer
International Conference on Mixed Anion Compounds
Int'l Joint Research
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