Development of Ce(IV) based Charge-neutral Layered Perovskite Nanosheets and Discovery of Its Photo-functionality

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15106
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 28010:Nanometer-scale chemistry-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Hasegawa Takuya 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (30793690)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ペロブスカイト / レドックス / 電子構造 / セリウム

Outline of Final Research Achievements

This work aims to expand the material series of "cerium introduced layered perovskite", which has been discovered in the world first, and to express the redox property, which was not in the conventional layered perovskite. As a result, we successfully synthesized anionic [Ce(III)Ta2O7]- layer by exfoliation of the layered perovskite and succeeded in creation of charge-neutral [Ce(IV)Ta2O7] perovskite layer induced by chemically oxidization. This was achieved by drawing out the redox ability which conventional layered perovskite does not have to the maximum, and it can be said that the new material system of "redox layered perovskite" was constructed.

Free Research Field

無機材料化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で達成した成果は，無機材料の代表格であるペロブスカイト化合物の一種である層状ペロブスカイトにおける新しい特性を生み出したもので，無機材料化学において革新的なものとなった。特に，原子層レベルのペロブスカイトナノシートの出発物質である層状ペロブスカイトは，ナノ材料化学の観点から極めて重要で，ペロブスカイトナノシートに新たな特性となる「レドックス能」を付与するものとなった。そうした材料科学の主要物質群に対して，新たな機能を付与した本研究は，学術的に大きな意味を持つ研究となった。