2019 Fiscal Year Annual Research Report
気体のダイナミクスを自在に制御するナノ空間の構築と機能発現
| Project/Area Number |
17H03043
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokushima |
|---|
Principal Investigator |
犬飼 宗弘 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 講師 (60537124)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野田 泰斗 京都大学, 理学研究科, 助教 (00631384)
西山 裕介 国立研究開発法人理化学研究所, 科技ハブ産連本部, ユニットリーダー (20373342)
堀毛 悟史 京都大学, 高等研究院, 准教授 (70552652)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 配位高分子 / 固体NMR / 気体貯蔵 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、多孔性配位高分子(PCP)が持つナノ空間に注目して、1. 気体分子のダイナミクスを自在に制御する空間の構築と2.ダイナミクス制御に基づく気体分子の新たな貯蔵法開発である。
昨年度は、気体分子の運動を配位子の立体障害で自在に制御できるように、外場による運動制御を試みた。具体的に、MOF試料に電場を印加しながらNMR測定が可能なNMRプローブと電場制御システムを作製し、配位子の運動と気体分子の運動に密な相関が見られるPCP (例えばSIFSIX-3-ZnやCID-F-Zn)に対しての配位子の運動の電場制御を試みた。結果は、電場印加下のSIFSIX-3-ZnとCID-F-Zn 19F NMRスペクトルの形状からは、骨格の運動の変化を確認できなかった。
またMOF中の気体分子の運動についても深く調べた。本プロジェクトで開発した高圧ガス雰囲気下のその場高分解能固体NMR装置を用いて、MOF-5とMOF-74に0.2－2.1 MPaの二酸化炭素の位置・運動を解析した。得られたNMR緩和時間解析により、細孔内部の二酸化炭素の圧力と運動性の相関を明らかにした。
気体分子を含むゲスト分子のNMR解析をしている中で、副産物として、ゲスト分子に応答するプロトン伝導体の発見があった。2次元シート[Zn2(HPO4)2(H2PO4)]-、及びシート間の水素化した5-chloro-1H-benzimidazole（ClbimH+）、H2PO4-、MeOHから組み上がる結晶性CPを発見した。融解し急冷することでガラス状になり、機能として、高いプロトン伝導能を有していた。そして空隙にH2Oを含ませることにより、室温で0.1 mS cm-1を超えるプロトン伝導能を示した。
|
| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 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。
|
Research Products
(8 results)
-
-
[Journal Article] 錯体結晶の固体NMR2019
Author(s)
犬飼宗弘
-
Journal Title
BULLETIN OF THE NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SOCIETY OF JAPAN
Volume: 10
Pages: 108-111
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
