Formation of Hybrid Layered Perovskites with Silsesquioxane Interlayers

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K05902
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Organic and hybrid materials
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Kataoka Sho 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (50435765)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: Layered perovskite / silsesquioxane / porous structure / hybrid / film

Outline of Final Research Achievements

This research project aims to improve the functionalities of layered perovskites with silsesuquioxane interlayers, which we developed. Owing to the rigid structure of polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS), micropores between perovskite layers were formed. We demonstrated that the micropore volume can be controlled through the addition of a small amount of organic amine to POSS interlayers, while the layer distance was maintained at the size of POSS. Furthermore, the addition of amine allowed maintaining the layered perovskite structures even when these products are coated on substrates. It was difficult to coat this type of hybrid layered perovskites on substrates only with the POSS interlayers. These results reveal the potential of these layered perovskites to a wide variety of applications.

Free Research Field

化学工学、材料化学、表面化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

有機無機ハイブリッド型層状ペロブスカイト化合物は、ペロブスカイト層と絶縁層が交互に存在する低次元材料であり、半導体材料や発光素子材料など様々な分野への応用が期待されている。これまでに開発した層状ペロブスカイトは、結晶構造を維持したままナノ細孔を持つという特色があったが、細孔容積が十分でないという問題があった。本研究で細孔比表面積を制御する技術を確立したことで、ナノ細孔を有効に利用して機能強化に繋がることが期待される。また、少量の有機アミンを添加することで、薄膜化への道筋も示された。これにより、細孔を利活用した機能向上への研究へ繋げていきたい。