2013 Fiscal Year Research-status Report
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25410074
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | International Christian University |
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Principal Investigator |
田 旺帝 国際基督教大学, 教養学部, 教授 (40344501)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 配位高分子薄膜 / 単結晶酸化物表面 / 表面科学 / X線吸収微細構造 |
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| Research Abstract |
本年度は１）放射光XAFS法による配位高分子（PCP/MOF）薄膜の構造解明とともに、２）固体表面における配位子分子（リンカー）の吸着構造研究の準備を進めた。まず、１）については、多様な機能をもつ二酸化チタン（TiO2）の単結晶表面に配向が制御された配位高分子薄膜の作製とともに、超薄膜PCP/MOFの構造解明を進めた。具体的には、有機カルボン酸類が規整吸着するTiO2(110)表面に（J. Phys. Chem. C, 112 (33), 12606-12609 (2008)J. Phys. Chem. C 113,9309 (2009) Surf. Sci. 603, 552(2009)）、代表的なPCP/MOFの一つであるHKUST-1（Science, 253, 1148-1150 (1999)）の薄膜をLiquid-Phase Epitaxial (LPE)法により作製した。表面XRD法やSEMによりHKUST-1はTiO2(110)表面上で<111>方位で配向が制御された薄膜に成長することを明らかにした。さらに、放射光XAFS法により、初期段階からHKUST-1が成形されることを見出した（第33回表面科学学術講演会、日本化学会第94春季年会）。
２）については、１）で示唆された配向特性の原理を明らかにするために、TiO2(110)表面におけるHKUST-1の配位子分子（リンカー）である1,3,5-Benzenetricarboxylate（BTC）の吸着構造の検討準備を進めた。具体的には、超高真空雰囲気下で清浄化したTiO2(110)表面にBTCを真空蒸着法により導入するため、新規に有機分子蒸着機構を設計・制作した。今後、調製条件を最適化し、高分解能電子エネルギー損失分光法（HREELS）や低速電子エネルギー回折法（LEED）、XPSなどにより吸着様式を検討する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究課題１）については概ね順調に進展している。研究課題２）については、配位子分子を真空蒸着させるための蒸着源の作製や基板試料調製条件の最適化にやや遅れが生じているが克服できる範囲である。研究課題２）に関連して今後予想される懸念事案として、表面分析装置の老朽化による実験の遅れが考えられる。トラブルや修理による実験計画の遅延を回避するため、今後共同研究先の打診を進める。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２５年に続き、配向が制御されたPCP/MOF薄膜の調製と構造解明を進めながら、単結晶酸化物表面における配位子分子（リンカー）の吸着構造とその原理解明を実施する。まず、研究課題１）については、前年度に引き続き、TiO2(110)表面に規整吸着するTerephtalic acid(TPA)とCuイオンで作られるCu-MOF2をLPE法により薄膜化し、表面XRDやSEMにより配向制御の可能性を試みる。さらに、１～５層程度の超薄膜についても表面分析手法に加え放射光表面XAFS法により構造や電子状態を明らかにする。
研究課題２）については、TiO2表面に加えてSAM表面やSi(100), Al2O3(0001)などに研究対象を広げる。具体的には、これらの表面にリンカーとなる有機分子を沈積やLB法により吸着させ、上述の表面分析手法により吸着様式を系統的に検討する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
消耗品の納期が予定より長かったため平成25年度での購入を見送った。
平成２５年度の残額は平成２６年度の消耗品（試薬、単結晶基板など）に一部充当する。
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[Journal Article] Anisotropic growth of a nickel trimer formed on a highly-stepped TiO2(110) surface2013
Author(s)
Uehara, Hiromitsu; Hanaffi, Muhammad Haneef Bin; Koike, Yuichiro; Fujikawa, Keisuke; Suzuki, Shushi; Arga, Hiroko, Takakusagi, Satoru, Chun, Wang-Jae; Iwasawa, Yasuhiro; Asakura, Kiyotaka
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Journal Title
Chemical Physics Letters
Volume: 570
Pages: 63, 69
DOI
Peer Reviewed
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