2020 Fiscal Year Research-status Report
イオン液体で配位高分子を創る：融けて塗れ、自己修復する配位高分子の開発
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20K21210
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
持田 智行 神戸大学, 理学研究科, 教授 (30280580)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桑原 大介 電気通信大学, 研究設備センター, 准教授 (50270468)
藤森 裕基 日本大学, 文理学部, 教授 (80297762)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| Keywords | イオン液体 / 配位高分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、イオン液体を素材として、柔軟性を持つ低融点配位高分子を開発することを目的とする。本年度は、各種のイオン液体に対して配位性アニオンの金属塩を組み合わせることにより、イオン液体カチオンを含有した一連のアニオン性配位高分子の物質開発を進めた。原料のイオン液体として、各種のオニウムカチオンに多座配位子アニオンを組み合わせた塩を用いた。構造解析により、これらの生成物が３次元または２次元の配位高分子構造を持つことを明らかにした。生成物の多くが融解を示し、100℃以下の融点を持つ物質も見いだされた。全体の傾向として、構成イオン液体が低融点であれば生成物も低融点化した。ただし長鎖アルキル基を導入したイオン液体からは配位高分子は得られなかったため、この方法では融点が室温以下の物質は構築しにくいことがわかった。また、いずれの塩も通常の融解ではなく、分解融解を示したため、凝固に伴って混合物固体が生成した。熱測定を通じて、この特異な融解機構の解明を試みるとともに、アモルファス生成の条件検討を進めている。さらに一部の塩では、融解結晶化後に生じた多結晶の経時変化を観察したところ、徐々に結晶性の向上が認められた。これは自己修復的な現象と考えられ、その機構の解明も進行中である。以上の系に加え、チオリウムカチオンを含有する配位高分子も合成した。これらはより低融点であったが、融解直後に熱分解を起こす傾向があった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナウイルスの影響によって、研究活動を大幅に縮小せざるを得ない状況が生じた。そのため、基礎的な成果は得られているものの、当初の想定に比べると、研究の進行は遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度の継続として、イオン液体を原料とする低融点配位高分子の物質開発を進める。特に、カチオンに柔軟な置換基を導入することにより、構造制御およびさらなる低融点化をはかる。あわせて、生成物の構造と熱的性質の評価を継続する。本年度は特に、これらに特徴的な分解融解挙動の解明を進める。得られた物質のうち最も低融点の物質を選び、熱測定、固体NMR分光、ラマン分光などを適用して、その融解凝固過程を詳細に検証する。特に、この系で見いだされた配位高分子の自己修復現象の解明を試みる。これらの結果を基に、アモルファス配位高分子の形成を試みる。さらに、その膜形成能および自己修復性を検討する。
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| Causes of Carryover |
コロナウイルスの影響によって研究に遅れが生じた。そのため、実験に使用する試薬・器具および論文発表にかかわる費用が、当初計画より少額となった。これらの実験および外部発表は次年度に行う予定であるため、全体の使用計画に大きな変更はない。
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Research Products
(1 results)
