2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23245012
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
北川 宏 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90234244)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前里 光彦 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60324604)
魚谷 信夫 京都大学, 学内共同利用施設等, その他 (90602417)
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| Project Period (FY) |
2011-05-31 – 2014-03-31
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| Keywords | プロトニクス / プロトン伝導 / 多項性金属錯体 / ナノ海面基盤技術 / 電極触媒 |
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| Research Abstract |
多種多様な機能性を有するMOFを触媒やセンサ、電池の電極など、デバイスへの応用を検討する際、構造およびサイズが制御された薄膜の作製およびその他の構成要素（基板、電極、異種薄膜など）との集積が重要な課題である。本課題では、多孔性金属錯体を用いることにより、プロトン共役酸化還元特性に基づき、他に例をみない、水素吸着特性、水素吸着による連続的な物性制御、電子・プロトン伝導性などの新奇な現象、機能性を見出した。また、プロトン交換膜のナフィオンに匹敵するプロトン伝導性を達成した。プロトン伝導の拡散機構は、配位高分子の層骨格と高分子中に含まれる水分子を媒介としたものであることがわかった。架橋配位子の置換基効果が明らかとなり、今後の物質開発の指針を得た。架橋配位子置換基の改良により、ナフィオン膜を凌駕する超プロトン伝導体の開発が期待される。さらに、Layer-by Layer法などにより、機能が異なる多孔性金属錯体の集積手法を開発し、連続的なエネルギー操作が行えるナノ界面技術の基盤構築を行った。液相プロセスを基盤とした新規薄膜形成手法を開拓し、世界で初めて面内、面外ともに結晶性で且つナノスケールで膜厚が制御されたMOF薄膜の作製に成功した。放射光X線を用いた表面Ｘ線回折（XRD）手法により薄膜構造の詳細を調べたところ、結晶成長方向が完全に制御されており、高い配向選択性を有することが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Graphene Oxide Nanosheet with High Proton Conductivity2013
Author(s)
M. Karim, K. Hatakeyama, T. Matsui, H. Takehira, T. Taniguchi, M. Koinuma, Y. Matsumoto, T. Akutagawa, T. Nakamura, S. Noro, T. Yamada, H. Kitagawa, S. Hayami
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Journal Title
J. Am. Chem. Soc
Volume: 135巻
Pages: 8097-8100
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Conductive MOF Nanotube2013
Author(s)
北川 宏
Organizer
10th International Symposium on Crystalline Organic Metals Superconductors and Magnets(ISCOM2013)
Place of Presentation
Delta centre-ville, Quebec Canada
Year and Date
20130715-20130715
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