2015 Fiscal Year Annual Research Report
巨大ナノリングのエピタキシャル重合：太陽電池への応用を目指したナノへテロ接合構築
| Project/Area Number |
15J08006
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
山岸 洋 東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
|
| Keywords | 液晶紡糸 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
研究員は既に、4つのピリジル基を有するフェロセン配位子FcLと銀イオンを混合することにより、巨大な内部空間を有するフェロセンナノチューブ（以下FcNT）が自己組織化的に形成されることを明らかにし、その酸化還元に伴う超分子挙動を解明している。更なる研究展開として、研究員は今年度、このFcNTの内部にゲスト分子を包摂させることを試みてきた。その研究過程で包接を行うために適切な溶媒を検討したところ、ある条件下でFcNTが巨視的な繊維状材料を形成することを偶然見出した。これまでの多孔性材料が結晶質の粉末としてしか得られなかったことを考えると、繊維状に加工できたという本発見は非常に新規性が高い。ここから大きく研究の方向性を変え、この新規繊維状材料の解析、応用を目指すこととした。
剛直な棒状有機配位子を含む金属錯体は、優れた設計性と多孔性を有することから近年注目されているものの、ほとんどの系で粒子としてのみ得られ加工性に乏しいことが欠点であった。今回我々は、以前報告した金属錯体ナノチューブが多孔性繊維へと変換可能であることを見出した。これは孔を有する有機金属化合物からなる繊維の初めての例である。
FcNTをアセトニトリル中5mMになるよう分散させたところ、分散液がリオトロピック液晶相を発現することを見出した。このリオトロピック液晶をトルエン中に注入したところ、液晶紡糸と同様の原理で繊維を構築できることが示唆された。現在、リオトロピック液晶の相図作製、および繊維の多孔性の評価を行っている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度はもともとナノチューブの包摂挙動を調べる実験を行う予定だったが、その実験の中で巨視的な繊維を偶然発見した。当初の目的とは大きく異なるが、基礎化学的な知見からこの材料に大きな興味がもたれるため、現在この繊維を中心とした研究にシフトしている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
偶然見出した多孔性と柔軟性を兼ね備える本繊維材料は、様々な展開が考えられる。まずは構造、工程の評価を行い、多孔性構造と柔軟性の物性としての値を求める。次に材料としての展開を目指し様々な用途での本材料の応用を目指していきたい。
|
