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2004 Fiscal Year Annual Research Report

分子導入されたナノ機能空間の電子密度レベルでの構造

Research Project

Project/Area Number 16074220
Research InstitutionJapan Synchrotron Radiation Research Institute

Principal Investigator

高田 昌樹  財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門I・構造物性Iグループ, グループリーダー 主席研究員 (60197100)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 久保田 佳基  大阪女子大学, 理学部, 講師 (50254371)
加藤 健一  財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門I・動的構造チーム, 研究員 (90344390)
安達 隆文  財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門I・極限構造チーム, 研究員 (80372142)
Keywords電子密度 / マキシマムエントロピー法 / 放射光 / 粉末X線回折 / 精密構造解析 / 集積型金属錯体 / 水素 / 気体吸着
Research Abstract

本年度は、集積型錯体CPL-1のナノ細孔に水素を吸着させ、その吸着の様子を直接観察する事に成功した。水素はX線散乱能が小さいため,これまでX線を使った水素の位置決定は難しいとされてきたが,今回私たちは,SPring-8の高輝度放射光とMEMを用いて世界で初めてナノ細孔に吸着した水素分子を観測することに成功した。ガス吸着状態での放射光粉末回折データのその場測定はSPring-8の粉末結晶構造解析ビー厶ラインBLO2B2において,大型デバイシェラーカメラにガス導入システムを組み合わせて行った。吸着水素分子は細孔の角に位置する銅原子と結合したカルボン酸に属する酸素原子の近くに存在することがわかった。また,CPL-1においては細孔のくぼみの大きさが水素分子の大きさと非常にうまくフィットしていて,水素分子は細孔壁からの引力を大変効果的に受けていると考えられる。
本研究では水素の占有率が0.3という吸着量がかなり少ない状態での構造解析により吸着初期段階の構造情報を得ることができた。つまり,水素分子が始めに細孔のどこに吸着されるかという大変重要な情報を始めて明らかにすることができた。これは水素貯蔵材料としての多孔性配位高分子を設計していく上での正に指針を与え得るものと考えられる。
本研究成果は、Angew.Chem.Int.Ed.にVery Important Paperとして掲載され、表紙絵も飾った。また、日経産業新聞、日刊工業新聞にも2004年11月29日付の紙面にて、成果の報道が行われた。

  • Research Products

    (6 results)

All 2005 2004

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] Direct Observation of Hydrogen Molecules Adsorbed onto a Microporous Coordination Polymer2005

    • Author(s)
      Yoshiki Kubota
    • Journal Title

      Angew.Chem.Int.Ed. 44

      Pages: 920-923

  • [Journal Article] Stability of magnesite and its high-pressure from in the lowermost mantle.2004

    • Author(s)
      Maiko Isshiki
    • Journal Title

      Nature 42

      Pages: 60-63

  • [Journal Article] Direct Obsevation of Bonding and Charge Ordering in (EDO-TTF)_2PF_62004

    • Author(s)
      Shinobu Aoyagi
    • Journal Title

      Angew.Chem.Int'l Ed. 43

      Pages: 3670-3673

  • [Journal Article] Guest Shape-Responsive Fitting of Porous Coordination Polymer with Shrinkable Framework2004

    • Author(s)
      Ryotaro Matsuda
    • Journal Title

      J.AM.CHEM.SOC. 126

      Pages: 14063-14070

  • [Journal Article] 1-D Cobalt(II)Spin Transition Compound with Strong Interchain Interaction : [Co(pyterpy)Cl_2]・X2004

    • Author(s)
      Shinya Hayami
    • Journal Title

      Inorg.Chem. 43

      Pages: 4124-4126

  • [Journal Article] New Technique to measure the polarization dependence of non-resonant X-ray magnetic scattering2004

    • Author(s)
      H.Ohsumi
    • Journal Title

      Physica B 345

      Pages: 258-261

URL: 

Published: 2006-07-12   Modified: 2016-04-21  

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