2014 Fiscal Year Annual Research Report
金属―多価ホスホネート層状構造を基にしたナノスペース材料の創製
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24550230
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
前田 和之 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60343159)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 金属ホスホネート / ナノシート / ハイブリッド多孔体 / 層状・層間化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、層状亜鉛 1,3,5-ベンゼントリホスホネート（ZBP）や類似の層状金属多価ホスホネートを用い、層構造を保持したまま種々のナノスペース材料に変換する方法について検討することを目的としており、H26年度に得られた主な研究成果は以下の通りである。
１．1,3,5-ベンゼントリホスホン酸（BTP）と4,4'-ビピリジル（bpy）を用いて合成した組成の異なる２種の層状亜鉛化合物（ZBP-bpy及びZBP2-bpy）にカチオン性界面活性剤をインターカレートさせ、層剥離により得られたナノシートについて、母体の層構造が保持されているかをXAFS測定により調査した。ZBP-bpyでは原料から層剥離ナノシートに至るまで層内の局所構造が保持されていることが確認された。一方、ZBP2-bpyでは界面活性剤との反応によりZBPに類似した局所構造へと変化し、ナノシートでもその構造が保持されていることがわかった。
２．BTPとbpyから合成した層状ランタニド化合物（LnBP-bpy、Ln = Ce, Pr, Nd）にカチオン性界面活性剤をインターカレートさせ、有機溶媒中で層剥離させることによりナノシートが得られた。
３．銅源、BTP、及びbpy等の一連のNドナー架橋配位子を用いて、互いに類似した層構造を有し、異なる層間距離を有するピラードレイヤー化合物が得られた。結晶構造からミクロ多孔性が期待され、窒素は吸着しないものの、CO2及びエタノールを吸着することがわかった。
４．3,3',5,5'-ビフェニルテトラホスホン酸等、BTPと関連した構造を有する多価ホスホン酸を合成し、亜鉛やアルミニウム等の金属源とともに水熱合成を行うことにより、構造決定には至っていないものの結晶性の生成物が得られた。
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