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2012 Fiscal Year Annual Research Report

有機-無機複合体を基盤とした分子・イオンの凝縮・変換システムの創製

Research Project

Project/Area Number 22310058
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

内田 さやか  東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (10361510)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywordsナノ材料 / 複合材料・物性 / 自己組織化 / 触媒・化学プロセス
Research Abstract

本研究は、金属の核数と距離が精密に規定されたポリオキソメタレートアニオンと対カチオンとの複合化による機能性固体の構築を、サブナノ~ミクロンレベルで行うことを目的としている。特に無機物の持つ機能性(主に凝縮(吸着)・変換サイト)と有機物の持つ構造設計性(親水性/疎水性、構造柔軟/堅固、動的自由度の導入)の協奏による新奇な機能(吸着分離、吸蔵、触媒、イオン伝導、磁性、電子材料)の開発に重点をおいている。平成23年度までは有機―無機複合化による機能開発を行なってきたが、平成24年度は、無機イオン性化合物を取りあげた。ヘテロポリ酸アルカリ金属塩A3[PW12O40]は、ヘテロポリアニオンが体心立方構造をとり、立方体の各辺と面の中心にアルカリ金属イオンが存在する。カチオンとアニオンのサイト比は3:1であり、電荷比と合致する。一方、アニオンを3価の[PW12O40]3-から4価の[SiW12O40]4-に置換すると、電荷比‐サイト比のミスマッチによりアニオンサイト欠陥が生成した。この欠陥サイトには、水は吸着されるもののメタノールやエタノールは吸着されず、サイズ選択的な吸着特性を示した。また、この欠陥サイトを利用すると、対カチオンであるセシウムイオンが種々の一価カチオン(リチウム、ナトリウム、ルビジウム、銀など)に交換されるものの、二価や三価カチオンには交換されず、選択的なイオン交換特性を示した。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2013 2012

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Cubic Cesium Hydrogen Silicododecatungstates with Anisotropic Morphology and Polyoxometalate Vacancies Exhibiting Selective Water Sorption and Cation-Exchange Properties2013

    • Author(s)
      Y. Ogasawara, S. Uchida, T. Maruichi, R. Ishikawa, N. Shibata, Y. Ikuhara, N. Mizuno
    • Journal Title

      Chemistry of Materials

      Volume: 25 Pages: 905-911

    • DOI

      10.1021/cm3039448

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and Structural Characterization of Inorganic-Organic-Inorganic Hybrids of Dipalladium-Substituted γ-Keggin Silicodecatungstate2013

    • Author(s)
      T. Hirano, K. Uehara, S. Uchida, M. Hibino, K. Kamata, Mizuno
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 52 Pages: 2662-2670

    • DOI

      10.1021/ic302703k

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Highly Selective Sorption and Separation of CO2 from a Gas Mixture of CO2 and CH4 at Room Temperature by a Zeolitic Organic-Inorganic Ionic Crystal and Investigation of the Interaction with CO22012

    • Author(s)
      R. Eguchi, S. Uchida, N. Mizuno, J. Phys.
    • Journal Title

      Chem. C,

      Volume: 116 Pages: 16105-16110.

    • DOI

      DOI:10.1021/jp305890s

  • [Journal Article] Polyoxotungstate-Surfactant Layered Crystal toward Conductive Inorganic-Organic Hybrid2012

    • Author(s)
      T. Ito, N. Fujimoto, S. Uchida, J. Iijima, H. Naruke, N. Mizuno
    • Journal Title

      Crystals

      Volume: 2 Pages: 362-373

    • DOI

      DOI:10.3390/cryst2020362

  • [Journal Article] Structural and Dynamical Aspects of Alkylammonium Salts of a Silicodecatugstate as Heterogeneous Epoxidation Catalysts2012

    • Author(s)
      S. Uchida, K. Kamata, Y. Ogasawara, M. Fujita, *N. Mizuno
    • Journal Title

      Dalton. Trans.

      Volume: 41 Pages: 9979-9983

    • DOI

      DOI:10.1039/c2dt30492a

  • [Journal Article] 二酸化炭素を見分ける!―多孔性イオン結晶の構築と機能開発2012

    • Author(s)
      水野哲孝, 内田さやか
    • Journal Title

      化学

      Volume: 67(6) Pages: 64-65

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ポリオキソメタレートを基盤とした機能性イオン結晶の創製2013

    • Author(s)
      内田さやか
    • Organizer
      触媒学会埼玉地区講演会
    • Place of Presentation
      埼玉大学(埼玉県、さいたま市)
    • Year and Date
      20130113-20130113
    • Invited
  • [Presentation] 金属酸化物の配列制御による有機―無機複合化イオン結晶の創製2012

    • Author(s)
      内田さやか
    • Organizer
      新学術領域研究若手合同シンポジウム「配位プログラム」×「融合マテリアル」
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都、文京区)
    • Year and Date
      20121220-20121221
    • Invited
  • [Presentation] Creation of Functional Nanospace by Hierarchical Arrangement of Inorganic-Organic Units2012

    • Author(s)
      内田さやか
    • Organizer
      錯体化学会第62回討論会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県、富山市)
    • Year and Date
      20120921-20120923
    • Invited
  • [Presentation] シリコタングステートアルキルアンモニウム塩の構造・動的挙動と不均一系酸化触媒能2012

    • Author(s)
      内田さやか・鎌田慶吾・小笠原義之・藤田恵・水野哲孝
    • Organizer
      錯体化学会第62回討論会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県、富山市)
    • Year and Date
      20120921-20120923
  • [Presentation] Structural Flexibility in Organic-Inorganic Ionic Crystals: Effect on Sorption Properties2012

    • Author(s)
      Sayaka Uchida, Ryo Eguchi, Noritaka Mizuno
    • Organizer
      International Symposium on Zeolites and MicroPorous Crystals (ZMPC2012)
    • Place of Presentation
      Aster Plaza(広島県、広島市)
    • Year and Date
      20120728-20120801
  • [Book] 触媒年鑑「触媒技術の動向と展望 2013」2013

    • Author(s)
      内田さやか
    • Total Pages
      15-24
    • Publisher
      触媒学会監修

URL: 

Published: 2014-07-24  

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