Conductive Properties of Mixed-Valence One-Dimensional Assembles Composed of Polyoxometalates and Multinuclear Platinum Complexes

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05098
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: Uemura Kazuhiro 岐阜大学, 工学部, 准教授 (60386638)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ポリオキソメタレート / 多核錯体 / 一次元鎖 / 金属結合

Outline of Final Research Achievements

Polyoxometalates (POMs), spherical multinuclear complexes, can undergo multi-electron reduction, with electrons delocalizing over the molecules. The low electrical conductivity of POMs is attributed to the lack of electronic interaction between them. In this study, we successfully isolated three types of mixed-valent one-dimensional assembles by linking POMs with one-dimensional platinum multinuclear complexes. Each compound is paramagnetic with mixed-valent metal, demonstrating that the conductivity at room temperature is over 100,000 times higher than that of POMs alone. Additionally, we found various analogs, such as two-dimensional mixed-valent assembles.

Free Research Field

金属錯体化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ポリオキソメタレートは古くから知られ、オレフィン水和反応における酸触媒、メタクリル酸合成の酸化触媒として工業的に利用され、水の酸化触媒等の多電子移動反応触媒の有望な候補となっているが、骨格自体を導電物性に利用している研究はほとんどない。本研究で見出した、ポリオキソメタレートと白金四核錯体からなる混合原子価集積体は非局在化した電子を有し、比較的電気が流れやすいと考えている。この集積体は、2つの調整可能な物質を混合して得られることから、バンド構造、電荷輸送能、光吸収帯をチューニングできる化合物群といえ、太陽電池などに利用できれば、学術的・産業的にも大きな波及効果が期待される。