2016 Fiscal Year Annual Research Report
Dimensional Control of Electronic Conductive Properties of Porous Coordination Polymers
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16F16342
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
関 修平 京都大学, 工学研究科, 教授 (30273709)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
KUMAR PRASHANT 京都大学, 工学研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2016-11-07 – 2019-03-31
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| Keywords | PCP / 配位子 / MOF / 架橋金属 / 伝導度 / 配位高分子 / TTF / トリアジン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、硫黄原子を配位点として持つ共役系配位子を用いて、既報の物質群を超える高い電気伝導性を有する多孔性配位高分子(PCP)の開発を目的とし、特に金属と強固に結合する硫黄原子を配位点として用いることによって、隣接ユニット間の電子的カップリングを増大させ、より広いバンド幅を有する多孔性高分子の構築を目指した分子合成を進めてきた。現在までに 硫黄リンカーを有する新規半導体性リガンドの開発として、テトラチアフルバレンをコアとする四座配位子、トリアジンをコアとする三座配位子、トリフェニレンをコアとする六座配位子などの合成を終了した。これらをもとに、導電性PCPの合成を試み、半導体性リガンドと架橋金属をZn, Cu, Co, Cd, Mn, Ni, Zrを組み合わせた結果、３次元構造を有するPCPの作成が終了し、構造解析および多孔体としての機能評価を進めた。PCPの伝導電性評価においては、非接触電気伝導度評価法であるTime-Resolved Microwave Conductivity (TRMC)法を用い、光伝導特性の定量的評価を進めた結果、観測される過渡伝導度は架橋金属元素の種類に強く依存し、現在その３次元構造特性と伝導機能の相関について検討を進めている。
特に平滑基板上へのPCP構造の均一形成が一部可能な配位子構造を見出しており、これについては特に、TRMC@Interface法を用いて材料界面構造中における電荷輸送の定量評価を行うこととし、すでに素子形成に着手した。
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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、KUMAR氏の来日に伴って、２０１６年１１月に着手した。以来半年足らずの間ではあるが、当初の研究計画の第一段階に予定した配位高分子の重要な構成ユニットである分子群の合成を終え、すでに配位高分子としての３次元構造形成と機能評価に着手している。今後特に伝導特性評価へと進めていくが定量評価の達成状況によっては、今後半年以内に初報の投稿が可能となると考えられ、おおむね順調に研究は進捗していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までのところ、研究計画に大きな遅れや障害はなく、順調に推移しているため、特段の推進方策は必要ない。一方で格段の研究の進展を図るため、国内における配位性高分子の機能評価にかかわる協働研究先として、京都大学大学院工学研究科合成生物工学専攻、および北陸先端大学において、それぞれ熱安定性および多孔性解析、共有結合性２次元高分子への展開を２０１７年度以降計画している。
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