2020 Fiscal Year Annual Research Report
Precise synthesis of novel nanocarbon "graphdiyne" and elucidation of its semiconductor property
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20H02547
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
坂本 良太 東北大学, 理学研究科, 教授 (80453843)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | グラフィジイン / ナノシート / 2Dポリマー / 2D MOF / 2D COF |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は研究機関の異動直後ということもあり、研究環境整備に忙殺されたが、コロナ禍ということもあり、整備は難航した。具体的には、研究スペースの賃借、研究機器の移設を行った。技術移転については人的交流のコロナ制限のため、大きく遅れることとなった。スペインの研究者との国際共同研究の遂行も模索していたが、コロナ禍により頓挫した。
新しいグラフィジイン類縁体用のモノマーとして、ポルフィリンをコアに有する含エチニル基モノマー分子の合成を行った。このモノマー分子はグラフィジイン合成に用いられるほか、固相重合による新たな分子フレームワークの構築を追究中であるとともに、その触媒能の探索も行っている。
分子性ナノシートに関連して、ジチオレン金属錯体ナノシートを水全分解半導体光触媒の水素発生反応（HER）助触媒として利用することを提案し、研究を開始した。ジチオレンニッケル錯体ナノシートを界面合成法により合成し、これを破砕したものをチタン酸ストロンチウム（光触媒）に担持した。この複合材料が、犠牲還元剤であるメタノール存在下、紫外光照射により水素を定常的に発生することを見出している。関連して、半導体光触媒自体の開発研究も着手した。
総説として、オングストロームレベルで3D秩序化された炭素に富んだ新材料「3Dカーボン構造体」に関する内容をChemical Science誌に上梓した。ここにはグラフィジインおよびその類縁体も含まれる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
今年度は研究機関の異動直後ということもあり、研究環境整備に忙殺されたが、コロナ禍ということもあり、整備は難航した。具体的には、研究スペースの賃借、研究機器の移設を行った。技術移転については人的交流のコロナ制限のため、大きく遅れることとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究環境整備を進め、研究の進捗を促す。ポルフィリンをコアに有するモノマー分子については、このままグラフィジイン化、および固相重合による分子フレームワーク化を進める。ジチオレン金属錯体ナノシートのHER助触媒としての利用については、水の完全分解を達成し、論文として報告する。
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