2020 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding of Mixed Anion Compounds: Analyses of Chemical, Structural and Electronic States
Project Area | Synthesis of Mixed Anion Compounds toward Novel Functionalities |
Project/Area Number |
16H06440
|
Research Institution | Kyushu University |
Principal Investigator |
林 克郎 九州大学, 工学研究院, 教授 (90397034)
|
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八島 正知 東京工業大学, 理学院, 教授 (00239740)
木本 浩司 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端材料解析研究拠点, 副拠点長 (90354399)
吉田 朋子 大阪市立大学, 人工光合成研究センター, 教授 (90283415)
桑原 彰秀 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 主任研究員 (30378799)
稲田 幹 九州大学, 中央分析センター(筑紫地区), 准教授 (40624979)
野田 泰斗 京都大学, 理学研究科, 助教 (00631384)
山本 隆文 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (80650639)
設樂 一希 大阪大学, 接合科学研究所, 助教 (40756805)
|
Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
|
Keywords | 複合アニオン / 回折法 / 電子顕微鏡 / X線吸収分光 / 核磁気共鳴 / 理論計算 / 高圧合成 / 構造解析 |
Outline of Annual Research Achievements |
複合アニオン化合物の研究は、従来の研究様式では太刀打ちできず、例えば、結晶構造を決定する最初の段階で困難を伴う壁となっていた。この状況を打破するため、専門家が連携した複合アニオン化合物の構造状態評価体制を構築した。酸化物を基軸にしつつ多様な複合アニオン系をつなぐ学理構築、複合アニオン系固有の機能性発現を目指して、結晶の構造および配位多面体中のアニオンの配置幾何の評価に取り組んだ。理論計算からのアプローチでは、構造安定性、電子構造、熱力学的安定性評価に加えて、機械学習法を用いた手法を用いる事で成果を得た。新規に合成された酸水素化物結晶の配位多面体中のアニオンの配置幾何について、理論計算によって網羅的に調査することで解明したほか、酸窒化物系、酸水酸化物系においても、実験計測との共同により、局所幾何の評価に関する新しい方法論を開拓して、複数の複合アニオン系をつなぐ知見の蓄積を加速させた。また、偏向X線源によるX線吸収分光法と高分解能電子顕微鏡-電子エネルギー損失分光法により、薄膜中のアニオン配置決定の為の方法論を確立した。さらには、実験グループへの計算技術移転を志向した、複合アニオン物質の電子状態計算教育の展開が図られ、多数の成果を上げた。今研究で詳細に調査された物質群は、従来の酸化物系、複合アニオン系に加えて、多数の複合アニオン系、複合ハロゲン化物、複合カルコゲン化物、酸水酸化物などの合成と構造解析にも展開していて、優れた酸化物、ハロゲン、プロトン、アルカリの各イオン伝導性の開拓は、各種電池および電気化学素子に有望であり、また光触媒特、蛍光体などの機能性へも展開した。
|
Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
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。
|
Research Products
(76 results)
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Hydride-based antiperovskites with soft anionic sublattices as fast alkali ionic conductors.2021
Author(s)
Shenghan Gao, Thibault Broux, Susumu Fujii, Cedric Tassel, Kentaro Yamamoto, Yao Xiao, Itaru Oikawa, Hitoshi Takamura, Hiroki Ubukata, Yuki Watanabe, Kotaro Fujii, Masatomo Yashima, Akihide Kuwabara, Yoshiharu Uchimoto, Hiroshi Kageyama
-
Journal Title
Nature Communications
Volume: 12
Pages: 201
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
[Journal Article] Conduction Band Control of Oxyhalides with a Triple-Fluorite Layer for Visible Light Photocatalysis2021
Author(s)
A. Nakada, D. Kato, R. Nelson, H. Takahira, M. Yabuuchi, M. Higashi, H. Suzuki, M. Kirsanova, N. Kakudou, C. Tassel, T. Yamamoto, C. M. Brown, R. Dronskowski, A. Saeki, A. Abakumov, H. Kageyama, R. Abe
-
Journal Title
Journal of the American Chemical Society
Volume: 143
Pages: 2491-2499
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Two-Dimensional Perovskite Oxynitride K2LaTa2O6N with an H+/K+ Exchangeability in Aqueous Solution Forming a Stable Photocatalyst for Visible-Light H2 Evolution2020
Author(s)
Takayoshi Oshima, Tom Ichibha, Kenji Oqmhula, Keisuke Hibino, Hiroto Mogi, Shunsuke Yamashita, Kotaro Fujii, Yugo Miseki, Kenta Hongo, Daling Lu, Ryo Maezono, Kazuhiro Sayama, Masatomo Yashima, Koji Kimoto, Kato Hideki, Masato Kakihana, Hiroshi Kageyama, Kazuhiko Maeda
-
Journal Title
Angewandte Chemie, International Edition
Volume: 59
Pages: 9736-9743
DOI
Peer Reviewed
-
-
[Journal Article] Single-crystal growth, structure and luminescence properties of Cs2HfCl3Br32020
Author(s)
Shohei Kodama, Shunsuke Kurosawa, Kotaro Fujii, Taito Murakami, Masatomo Yashima, Jan Pejchal, Robert Kral, Martin Nikl, Akihiro Yamaji, Masao Yoshino, Satoshi Toyoda, Hiroki Sato, Yuji Ohashi, Kei Kamada, Yuui Yokota, Akira Yoshikawa
-
Journal Title
Optical Materials
Volume: 106
Pages: 109942
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Synthesis of Three-Layer Perovskite Oxynitride K2Ca2Ta3O9N 2H2O and Photocatalytic Activity for H2 Evolution under Visible Light2020
Author(s)
Ya Tang, Kosaku Kato, Takayoshi Oshima, Hiroto Mogi, Akinobu Miyoshi, Kotaro Fujii, Kei-ichi Yanagisawa, Koji Kimoto, Akira Yamakata, Masatomo Yashima, Kazuhiko Maeda
-
Journal Title
Inorganic Chemistry
Volume: 59
Pages: 11122-11128
DOI
Peer Reviewed
-
-
[Journal Article] Responsive Four-Coordinate Iron(II) Nodes in FePd(CN)42020
Author(s)
Ryo Ohtani, Hiromu Matsunari, Takafumi Yamamoto, Koji Kimoto, Masaaki Isobe, Kotaro Fujii, Masatomo Yashima, Susumu Fujii, Akihide Kuwabara, Yuh Hijikata, Shin-ichiro Noro, Masaaki Ohba, Hiroshi Kageyama, Shinya Hayami
-
Journal Title
Angewandte Chemie, International Edition
Volume: 59
Pages: 19254-19259
DOI
Peer Reviewed
-
-
[Journal Article] Synthesis, structure and luminescence properties of layered oxychloride Ba3Y2O5Cl22020
Author(s)
Yuki Iwasa, Yu Su, Yoshinori Tsuchiya, Makoto Tatsuda, Kohji Kishioa, Takayuki Yanagida, Fumi Takada, Taichiro Nishio, Yoshihiro Tsujimoto, Kotaro Fujii, Masatomo Yashima, Hiraku Ogino
-
Journal Title
Journal of Materials Chemistry C
Volume: 8
Pages: 17162-17168
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
-
[Journal Article] An Artificial Z-Scheme Constructed from Dye-Sensitized Metal Oxide Nanosheets for Visible Light-Driven Overall Water Splitting2020
Author(s)
Takayoshi Oshima, Shunta Nishioka, Yuka Kikuchi, Shota Hirai, Kei-ichi Yanagisawa, Miharu Eguchi, Yugo Miseki, Toshiyuki Yokoi, Tatsuto Yui, Koji Kimoto, Kazuhiro Sayama, Osamu Ishitani, Thomas E. Mallouk, Kazuhiko Maeda
-
Journal Title
Journal of the American Chemical Society
Volume: 142
Pages: 8412-8420
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
[Journal Article] Responsive four-coordinate Fe(II) nodes in FePd(CN)42020
Author(s)
R. Ohtani, H. Matsunari, T. Yamamoto, K Kimoto, M. Isobe, K. Fujii, M. Yashima, S. Fujii, A. Kuwabara, Y. Hijikata, S. Noro, M. Ohba, H. Kageyama, S. Hayami
-
Journal Title
Angewandte Chemie International Edition
Volume: 59
Pages: 19254-19259
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Strain-induced creation and switching of anion vacancy layers in perovskite oxynitrides2020
Author(s)
T. Yamamoto, A. Chikamatsu, S. Kitagawa, N. Izumo, S. Yamashita, H. Takatsu, M. Ochi, T. Maruyama, M. Namba, W. Sun, T. Nakashima, F. Takeiri, K. Fujii, M. Yashima, Y. Sugisawa, M. Sano, Y. Hirose, D. Sekiba, C. M. Brown, T. Honda, K. Ikeda, T. Otomo, K. Kuroki, K. Ishida, T. Mori, K. Kimoto, T. Hasegawa, H. Kageyama
-
Journal Title
Nature Communications
Volume: 11
Pages: 5923
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] 単純ペロブスカイトBaM1-xYxO3-x/2(M=Zr, Sn, Ce)における固相還元の効果2020
Author(s)
小川 雄也, 渡辺 寛, (名古屋大学)長谷川 丈二, (九州大学)赤松 寛文, (東京工業大学)藤井 孝太郎, 八島 正知, (九州大学)稲田 幹, (東京工業大学)松石 聡, (九州大学) 林 克郎
Organizer
第33回秋季シンポジウム
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-