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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Creation of light and adsorption energy transformation materials utilizing dynamic properties of the metal complex nanospaces

Research Project

Project/Area Number 16H06032
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

松田 亮太郎  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00402959)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsナノポーラス金属錯体 / ナノ空間 / 吸着 / 光
Outline of Annual Research Achievements

1.昨年度に引き続き、光照射によって[2+2]環化付加反応を示す新規ナノポーラス錯体を合成し、光によって空間構造制御の適用範囲の詳細を検討した。固体中での光環化付加反応は二重結合間距離に依存するとされ、その距離は従来4.2Å以下であることが必要とされてきたが、ナノ空間に柔軟性を付与することで5Å以上離れていても反応することを見出し、その反応性が温度大きく依存することも詳細に明らかにした。
2.ジアゾ基を有するフルオレン誘導を骨格内に有する新規ナノポーラス金属錯体の合成を行った。ジアゾ基を有するナノポーラス金属錯体に対し、光照射を行うことによってナノ空間内に発生させた活性種を電子スピン共鳴法によって精密に測定した。その結果、三重項カルベン種とジラジカル種がともに発生していることを明らかにした。また、ジラジカル種を有するMOFは酸素雰囲気においてもこのジラジカル種は失活しないため、安定なラジカル化合物として利用できることを示した。
3.吸着熱と吸着量を同時に観測可能なシステムによって、様々な構造柔軟性を示す、ナノポーラス錯体のガス吸着過程における熱量測定を実施し、吸着による発熱が構造変化による吸熱で相殺可能であることを示してきた。この現象の詳細を明らかにするために、さまざまな圧力点における、吸着熱を解析したところ、ゲート吸着の過程で吸着熱が半分以下まで減少している事がわかり、ゲート吸着を示す材料が省エネデバイスとして利用可能である事を明らかにした。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (45 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (40 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Changshu Institute of Technology(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      Changshu Institute of Technology
  • [Journal Article] Creation of MOFs with open metal sites by partial replacement of metal ions with different coordination numbers2019

    • Author(s)
      Harada Yuki、Hijikata Yuh、Kusaka Shinpei、Hori Akihiro、Ma Yunsheng、Matsuda Ryotaro
    • Journal Title

      Dalton Transactions

      Volume: 48 Pages: 2545~2548

    • DOI

      10.1039/C8DT04218G

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selective Sensing of Fe3+ Ions Using a Water-stable Magnesium Coordination Polymer2019

    • Author(s)
      Liu Ye、Xu Ji、Tang Xiaoyan、Ma Yunsheng、Yuan Rongxin、Matsuda Ryotaro
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 48 Pages: 156~158

    • DOI

      10.1246/cl.180921

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Insights into inorganic buffer layer-assisted in situ fabrication of MOF films with controlled microstructures2018

    • Author(s)
      Liu Yi、Matsuda Ryotaro、Kusaka Shinpei、Hori Akihiro、Ma Yunsheng、Kitagawa Susumu
    • Journal Title

      CrystEngComm

      Volume: 20 Pages: 6995~7000

    • DOI

      10.1039/C8CE01681J

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tetrametallic Ln(III) (Ln = Gd, Dy) phosphonate clusters: Spin cooler and single-molecule magnet2018

    • Author(s)
      Tang Xiaoyan、Hua Jingkun、Ma Yunsheng、Hori Akihiro、Yuan Rongxin、Matsuda Ryotaro
    • Journal Title

      Inorganica Chimica Acta

      Volume: 482 Pages: 900~904

    • DOI

      10.1016/j.ica.2018.07.040

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 二重結合部位を有するナノポーラス金属錯体の設計と合成および光反応特性2019

    • Author(s)
      小野 勝也・日下 心平・堀 彰宏・馬 運声・松田 亮太郎
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] 構造柔軟性を有する層状ナノポーラス金属錯体の吸着熱の直接観測2019

    • Author(s)
      小寺 雄太・日下 心平・堀 彰宏・馬 運声・松田 亮太郎
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] 配位不飽和サイトを有するナノポーラス金属錯体による希薄硫黄ガスの吸着除去2019

    • Author(s)
      米津 章・森田 将司・日下 心平・堀 彰宏・馬 運声・松田 亮太郎
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] 量子効果を活用したナノポーラス金属錯体の水素同位体分離特性2019

    • Author(s)
      清水 定祐・日下 心平・堀 彰宏・馬 運声・松田 亮太郎
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] マイクロ孔を有するナノポーラス金属錯体の吸着熱と熱拡散率測定2019

    • Author(s)
      濵西 健斗・小山 真衣・日下 心平・堀 彰宏・馬 運声・松田 亮太郎
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] ジアゾ基で修飾された細孔を有するナノポーラス金属錯体の合成と反応2019

    • Author(s)
      中城 世宣・日下 心平・堀 彰宏・馬 運声・松田 亮太郎
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] 嵩高いエチレン部位を有する有機配位子とそれを用いたナノポーラス金属錯体の合成2019

    • Author(s)
      永井 一輝・日下 心平・堀 彰宏・馬 運声・松田 亮太郎
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] フッ化アルキル鎖で修飾されたナノポーラス亜鉛錯体による酸素分離2019

    • Author(s)
      伊藤 有優・日下 心平・土方 優・堀 彰宏・馬 運声・松田 亮太郎
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] ハロゲン化アルコキシ基を有するナノポーラス金属錯体の合成と吸着特性評価2019

    • Author(s)
      原田 悠生・土方 優・日下 心平・堀 彰宏・馬 運声・松田 亮太郎
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] ピラードレイヤー型ナノポーラス亜鉛錯体の合成と空気吸着分離特性2019

    • Author(s)
      川村 彩・日下 心平・堀 彰宏・馬 運声・松田 亮太郎
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] 光照射により酸素を捕捉するナノポーラス金属錯体の合成と吸着特性2019

    • Author(s)
      増田 彩花・藤村 真史・日下 心平・堀 彰宏・馬 運声・松田 亮太郎
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] ポルフィリン部位を有する光応答性ナノポーラス金属錯体の吸着特性2019

    • Author(s)
      坂田 直弥・森田 将司・小原 勇輝・荒瀬 秀和・堀 彰宏・松田 亮太郎
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] Thermal Dynamics of Nanoporous Metal Complexes with Large Pore Volume upon Water Adsorption2019

    • Author(s)
      KOYAMA, Mai; KANESHIMA, Keita; KUSAKA, Shinpei; HORI, Akihiro; MA, Yunsheng; MATSUDA, Ryotaro
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] Design of Structurally Switchable Nanoporous Metal Complexes Showing Specific Molecular Adsorption2018

    • Author(s)
      Ryotaro Matsuda
    • Organizer
      43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC 2018)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Flexible anionic porous coordination polymer showing selective adsorption on C2H2 over C2H4 and C2H62018

    • Author(s)
      Yunsheng Ma,Akio Mishima, Akihiro Hori, Ryotaro Matsuda
    • Organizer
      43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Design of Transformable Nanoporous Metal Complexes Showing Selective Gas Adsorption2018

    • Author(s)
      Ryotaro Matsuda, Akihiro Hori,Yunsheng Ma
    • Organizer
      8th Pacific Basin Conference on Adsorption Science and Technology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Photo-induced Post-synthetic Modification of Sulfur Functional Groups in a Microporous Metal Complex2018

    • Author(s)
      Shinpei Kusaka, Ryotaro Matsuda, Susumu Kitagawa
    • Organizer
      8th Pacific Basin Conference on Adsorption Science and Technology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ortho-Para Conversion of Hydrogen Molecule Adsorbed in the Nanospace of Porous Metal Complexes2018

    • Author(s)
      Akihiro Hori, Keita Kaneshima, Akio Mishima, Yunsheng Ma, Ryotaro Matsuda
    • Organizer
      8th Pacific Basin Conference on Adsorption Science and Technology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Chemistry of Active Species in the Nanospace of Metal Organic Frameworks2018

    • Author(s)
      Ryotaro Matsuda
    • Organizer
      Second Interdisciplinary and Research Alumni Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Efficient Adsorptive Removal of Trace Toxic Impurities using Nanoporous Metal Complexes with Open Metal Site2018

    • Author(s)
      Masashi Morita, Akira Yonezu, Akihiro Hori, Yunsheng Ma, Ryotaro Matsuda
    • Organizer
      MOF 2018 The 6th International Conference on Metal-Organic Frameworks & Open Framework Compounds
  • [Presentation] Efficient Adsorptive Removal of Trace Toxic Impurities using Nanoporous Metal Complexes with Open Metal Site2018

    • Author(s)
      Yuuki Harada, Yuh Hijikata, Akihiro Hori, Shinpei Kusaka, Yunsheng Ma, Ryotaro Matsuda
    • Organizer
      MOF 2018 The 6th International Conference on Metal-Organic Frameworks & Open Framework Compounds
  • [Presentation] 金属錯体ナノ空間を利用した超安定カルベン種の生成2018

    • Author(s)
      中城世宣、堀彰宏、馬運声、松田亮太郎
    • Organizer
      錯体化学会第67回討論会
  • [Presentation] Synthesis and Sorption Properties of Nanoporous Metal Complex Decorated with Alkyl Halide Groups2018

    • Author(s)
      Yuuki Harada, Yuh Hijikata, Akihiro Hori, Yunsheng Ma, Ryotaro Matsuda
    • Organizer
      錯体化学会第67回討論会
  • [Presentation] フッ化アルキル鎖を有するナノポーラス金属錯体の吸着特性2018

    • Author(s)
      伊藤有優、堀彰宏、馬運声、松田亮太郎
    • Organizer
      錯体化学会第67回討論会
  • [Presentation] カゴメ型ナノポーラス金属錯体における水素同位体の量子的吸着特性評価2018

    • Author(s)
      清水定祐、堀彰宏、馬運声、松田亮太郎
    • Organizer
      錯体化学会第67回討論会
  • [Presentation] 配位不飽和サイトを有するナノポーラス金属錯体によるジメチルスルフィドの吸着除去2018

    • Author(s)
      米津章、森田将司、堀彰宏、馬運声、松田亮太郎
    • Organizer
      錯体化学会第67回討論会
  • [Presentation] Effect of Open Metal Site on Gas Adsorption Property in Cyanide-Bridged Nanoporous Metal Complex2018

    • Author(s)
      Akio Mishima, Akihiro Hori, Ryotaro Matsuda
    • Organizer
      錯体化学会第67回討論会
  • [Presentation] Ortho-Para Conversion of Hydrogen Molecule in Kagome-Type of Cu-based Nanoporous Metal complexes2018

    • Author(s)
      Akihiro Hori, Keita Kaneshima, Akio Mishima, Ma Yunsheng, Ryotaro Matsuda
    • Organizer
      錯体化学会第67回討論会
  • [Presentation] 光応答性ナノポーラス金属錯体を用いた酸素分子補足2018

    • Author(s)
      藤村真史、増田彩花、清瀬敦司、日下心平、堀彰宏、馬運声、松田亮太郎
    • Organizer
      第32回日本吸着学会研究発表会
  • [Presentation] 光増増感作用を有する新規ナノポーラス金属錯体の合成と吸着評価2018

    • Author(s)
      増田彩花、藤村真史、日下心平、堀彰宏、馬運声、松田亮太郎
    • Organizer
      第32回日本吸着学会研究発表会
  • [Presentation] ナノポーラス金属錯体の光環化付加反応を用いた空間制御による吸着機能変換2018

    • Author(s)
      清瀬敦司、藤村真史、土方優、日下心平、堀彰宏、馬運声、松田亮太郎
    • Organizer
      第32回日本吸着学会研究発表会
  • [Presentation] 配位不飽和サイトを有するナノポーラス金属錯体による希薄ガスの吸着除去2018

    • Author(s)
      米津章、森田将司、日下心平、堀彰宏、馬運声、松田亮太郎
    • Organizer
      第32回日本吸着学会研究発表会
  • [Presentation] 配位不飽和サイトを有する金属混合型ナノポーラス金属錯体の吸着特性2018

    • Author(s)
      原田悠生、土方優、日下心平、堀彰宏、馬運声、松田亮太郎
    • Organizer
      第32回日本吸着学会研究発表会
  • [Presentation] フッ化アルキル鎖で充填されたナノ空間を有する金属錯体による酸素分離2018

    • Author(s)
      伊藤有優、日下心平、堀彰宏、土方優、馬運声、松田亮太郎
    • Organizer
      第32回日本吸着学会研究発表会
  • [Presentation] 二次元ナノポーラス金属錯体の細孔径制御を用いた水素同位体の量子ふるい2018

    • Author(s)
      清水定祐、日下心平、堀彰宏、馬運声、松田亮太郎
    • Organizer
      第32回日本吸着学会研究発表会
  • [Presentation] 極小空間を持つナノポーラス金属錯体に吸着された水素の核スピンダイナミクス2018

    • Author(s)
      金島奎太、清水定祐、日下心平、堀彰宏、馬運声、松田亮太郎
    • Organizer
      第32回日本吸着学会研究発表会
  • [Presentation] ナノポーラス金属錯体のガス吸着ダイナミクスの分光学的解析2018

    • Author(s)
      中嶋康晃、日下心平、高坂亘、堀彰宏、馬運声、松田亮太郎
    • Organizer
      第32回日本吸着学会研究発表会
  • [Presentation] ジアゾ基を細孔表面に有するナノポーラス金属錯体の吸着特性評価2018

    • Author(s)
      中城世宣、日下心平、堀彰宏、馬運声、松田亮太郎
    • Organizer
      第32回日本吸着学会研究発表会
  • [Presentation] 大きな細孔容量を有するナノポーラス金属錯体の水吸着と熱特性評価2018

    • Author(s)
      小山真衣、日下心平、堀彰宏、馬運声、松田亮太郎
    • Organizer
      第32回日本吸着学会研究発表会
  • [Presentation] 柔軟性ナノポーラス金属錯体の構造相転移に伴う競争的混合ガス吸着特性2018

    • Author(s)
      日下心平、堀彰宏、松田亮太郎
    • Organizer
      第32回日本吸着学会研究発表会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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