2016 Fiscal Year Research-status Report
金属イオンドープ高分子フィルム上での多孔性有機金属錯体形成プロセスの開発
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15K05655
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| Research Institution | Konan University |
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Principal Investigator |
鶴岡 孝章 甲南大学, フロンティアサイエンス学部, 講師 (20550239)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 金属有機構造体 / 自己組織化 / 界面反応 / 配位結合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、金属イオンをドープした高分子基板を金属有機構造体（Metal-Organic Framewroks: MOFs)成長における前駆体かつ支持基板として、その基板上に選択的にMOFを作製する手法の開発を目的としている。
平成２８年度では、前年度に得られた知見を基に成長メカニズム解析ならびに結晶形態制御について検討した。テトラゴナルの結晶系かつ二種の有機リガンドからなるMOFを対象とし、それらのリガンド濃度を制御することで、立方晶の結晶をアミンリガンドの軸方向に伸張した立方晶の結晶を得ることに成功した(Langmuir 2016, 32, 6068)。
さらに、高分子基板上にレジストを作製し、レジストによる成長抑制について検討したところ、位置選択的にMOFが形成し、数マイクロオーダーでのMOFパターン形成にも成功した（RSC Adv. 2016, 6, 77297）。
これらの結果以外にも、ナノ粒子表面上での選択的MOF形成にも成功しており（Micropor. Mesopor. Mater. 2017, 245, 104)、最終年度の複雑な系におけるMOF形成に向けて非常に重要な知見が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題は３つの課題に分類されており、前年度および平成２８年度における課題である金属イオンドープ高分子基板上での選択的MOF形成およびその手法の汎用化については順調で、既に４報の論文が掲載されている状況下にあり、現在のところ当初の計画通りの進捗状況にあると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在は、課題（３）のセンサーの構築についての検討を中心に遂行しているが、基板上でのフォトニック結晶の安定性に関して問題が発生しており、MOF形成時に如何にフォトニック結晶の規則性を保持するか、が課題となっている。これについての対応に加えて、新たな形でのセンシングシステム開発にも取り組んでおり、希土類含有MOFの形成および溶媒・温度センシングについて検討している。既にMOF形成には成功しており、これについても検討を進める。
また、研究計画にはなかったが、基板上でのMOF形成においては結晶の配向が重要なケースがあり、特異条件下においてMOF結晶の配向が揃うことを新たに見出しており、これについても同時に検討を進める。
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| Causes of Carryover |
これまでの研究遂行において、当初の計画よりもスムーズに進行したため、消耗品など物品の購入費用が予定より少なくなっていることが理由として挙げられる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
最終年度となるが、当初の研究計画に加えて、これまでの研究遂行で生じた新たな疑問に対する研究などが生じており、当初最終年度に計上していたよりも多くの消耗品購入が必要であり、従来予定額の使用額に助成金も加えて、さらに研究を遂行する。
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