2019 Fiscal Year Annual Research Report
金属酸化物ナノ反応場を用いたヘテロ金属ナノ材料の創製と触媒・高機能材料開発
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17H03037
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
鈴木 康介 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40595667)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 金属酸化物 / ポリオキソメタレート / 触媒 / 光触媒 / ナノ材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ナノ反応場を有する分子状金属酸化物への精密金属集積法を開発し、電子状態や反応活性点構造の設計よる高機能触媒材料、磁性材料、光学材料等の開発に向けた新たな材料設計技術を開拓することを目的としている。
本年度は、ナノ反応場を有する環状金属酸化物クラスターへの遷移金属イオンの位置選択的集積法を利用して、さらなる多核金属を導入することによりナノマンガン酸化物を設計した。有機溶媒中で、環状金属酸化物のテトラブチルアンモニウム塩とマンガンイオンを反応させることで、内径約1 nmの環状金属酸化物内にナノマンガン酸化物を合成することができた。生成物の構造決定は、単結晶Ｘ線構造解析や元素分析により行った。また、反応に用いるマンガン塩の種類や反応条件を変えることにより、金属核数や配列の異なる2種類のナノマンガン酸化物を作り分けることにも成功した。これらのナノマンガン酸化物は、酸素を酸化剤とした有機基質の酸化反応に活性を示した。
また、分子状金属酸化物の反応場を用いて貴金属多核構造の設計を行った。分子状金属酸化物と酢酸銀をアセトン中で反応させることにより、分子状金属酸化物の反応場に導入された銀2核構造が生成した。さらに、N,N-ジメチルホルムアミド中で、この銀2核構造と酢酸銀を反応させることにより、自己集合的手法により銀ナノクラスターを合成することに成功した。これらのナノクラスターは既存のナノ材料と比較して高い安定性を示すだけでなく、特異な電荷移動特性を示し、今後、触媒材料や機能性材料としての応用が期待される。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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