2020 Fiscal Year Research-status Report
新規な多孔質結晶「スポンジ結晶」の特異な生成原理による分子ふるい分離膜機能の創出
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20K21239
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
犬丸 啓 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (80270891)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 多孔体 / sponge crystal / epitaxial self-assembly / mesocrystal |
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| Outline of Annual Research Achievements |
結晶性のナノ粒子が集積し，その集積体全体が単結晶としての秩序性を獲得する現象（Epitaxial Self-Assembly）を犬丸が発見し（Chem. Lett., 1996; J. Phys. Chem., 1997）これを後に「sponge crystals」と命名した(Catal. Surv. Asia, 2006)．つまりColfenらが提唱した「メソ結晶(mesocrystal)」(2000)に先駆けて"self-assembly mediated crystal growth"を報告した． 本研究は「スポンジ結晶の化学」を体系化し機能材料としての可能性を開拓するものである．
スポンジ結晶は，あらゆる結晶性化合物で形成される可能性があるが，最初に我々が見つけたスポンジ結晶(NH4)3PW12O40のような分子性の無機化合物がそれを形成しやすいといってもいい。Schloglらが初期に報告したCs4PMo11VO40がある.これはナノ粒子の集合を必ずしも介さず，別の原理でスポンジ結晶になる。これと同等の機構が考えられる(NH4)4SiW12O40について，本年度，Ar吸着の解析や分子モデルを駆使し，その細孔構造を分子・原子レベルで解明することに成功した。
スポンジ結晶(NH4)3PW12O40の発見（1996)以来，想像していただけであった詳細なミクロ細孔径分布が四半世紀の時を経て実証された。
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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
スポンジ結晶(NH4)3PW12O40の発見（1996)以来，想像していただけであった詳細なミクロ細孔径分布が四半世紀の時を経て実証された。
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| Strategy for Future Research Activity |
得られた知見を活用し，細孔径制御とその応用に展開する。
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| Causes of Carryover |
研究は進捗しているものの，出張が想定より少なかった等の理由により次年度使用額が生じた。次年度の予算と合わせ，例えば情報収集目的の出張費用の未使用相当分は書籍・資料・データベース等の購入に充てるなど，研究上の目的を柔軟に達成するために適切に使用する計画である。
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