2021 Fiscal Year Final Research Report
Construction of Innovative Nanostructures with Free Metal Ions
Project/Area Number |
20K20360
|
Project/Area Number (Other) |
18H05344 (2018-2019)
|
Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
|
Allocation Type | Multi-year Fund (2020) Single-year Grants (2018-2019) |
Review Section |
Medium-sized Section 28:Nano/micro science and related fields
|
Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
Konno Takumi 大阪大学, 理学研究科, 教授 (50201497)
|
Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2022-03-31
|
Keywords | イオン結晶 / 超分子化学 / 結晶工学 |
Outline of Final Research Achievements |
In this work, we investigated the development of unique ionic nano-supramolecular structures, in which counter cationic species of metal ions are freely moveable in a crystal lattice, together with the rational conversion of their structures and properties via the replacement of metal ions. As a result, we succeeded in the creation of a novel ionic solid, in which potassium ions flow freely in a rigid anionic framework, by the combination of potassium ions and anionic metal clusters bearing non-coordinating carboxylates. In addition, we found that the ionic solid thus obtained is convertible to other ionic solids that show unique structures and properties by immersing its crystals in a solution containing different metal ions.
|
Free Research Field |
錯体化学
|
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
固体状態でイオン種の拡散/移動現象を示すイオン性固体はこれまでいくつか知られている。しかし、それらのほとんどは、無機固体を高温に加熱して得られており、作動温度も極めて高い。一方、本研究において開発した金属超分子を構成単位とするイオン性固体においては、アルカリ金属イオン、特にカリウムイオンが固体中、室温でも自由に流動することが示された。また、このイオン性固体は、異なるイオン種を含む溶液に浸すだけで別のイオン性固体へと容易に変換され、特異な機能性の負荷も可能であることがわかった。今後、この種のイオン性固体は、手軽に室温でも利用可能な全固体二次電池や熱電素子などの機能性材料への応用が期待される。
|