2020 Fiscal Year Annual Research Report
硫黄を配位元素として利用した半導体MOFの新規設計指針の確立
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20J13900
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
鎌倉 吉伸 東京工業大学, 理学院, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Keywords | 金属－有機構造体 / 配位高分子 / 半導体特性 / 可視光吸収 / 光触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、硫黄を配位元素とした金属－有機構造体(S-MOF)の合成し、可視光吸収特性や光導電性など特異な物性を持つMOFの開発を目指した。
本年度は、特に金属イオンとしてPbイオンに注目して新規S-MOFの合成とその基礎物性評価を行った。
またMOFの特徴として、結晶構造中に分子を取り込んだ際にその構造が大きく変化する”構造柔軟な”MOFがある。本年度では、構造柔軟なS-MOFの合成に取り組んだ。配位子中に長鎖のアルキル鎖を導入した配位子(6-dibutylamino-1,3,5-triazine-2,4-dithol)を用いて合成に取り組んだ。このS-MOFは、吸着測定により水を選択的に吸着し、その過程で大きく結晶構造が変化することを明らかにした。これより、従来のMOFと同様にS-MOFにおいても構造柔軟性を示すMOFが合成可能なことを明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度は、新規のPbイオンからなる含硫黄金属有機構造体の合成とその物性評価を行い、S-MOFに構造柔軟性を付与することに成功した。特に、Pb-S結合がネットワークを作る複数のMOFの合成に成功し、それらが半導体特性を示すことを明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度ではPbを金属イオンとして合成を行ってきたが、別の金属イオンからなるMOFについても検討する。それにより光導電性の向上やバンドギャップの狭窄化などを目指す。さらに、これまで開発に成功したMOFについて光触媒活性の評価を行う。
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