2014 Fiscal Year Annual Research Report
一方向にのみイオン伝導を示す超異方的錯体フレームワークの開発
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25620043
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
堀毛 悟史 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70552652)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
FOO MawLin 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20646765)
犬飼 宗弘 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 講師 (60537124)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 配位高分子 / イオン伝導 / イオン液体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度の成果を踏まえ、一方向のみへのイオン伝導・輸送を実現する結晶構造の探索を行った。その中であらたにZn2+イオン、SO4(2-)イオン、およびエチルメチルイミダゾリウムカチオン（EMIm+イオン)からなる配位高分子を得た。この化合物はZn2+イオンとSO4(2-)イオンが連結されることにより一次元鎖状構造を形成し、その鎖間にEMIm+イオンが密に集積されている。この結晶についてイオン伝導評価を行ったところ、240℃において10(-4) S/cm以上の高い伝導度を有することがわかった。各種分光学の評価により、このイオン伝導はEMIm+イオンに由来することが明らかとなった。このような大きなサイズを有する有機カチオンが結晶中で高速に輸送される現象は新しく、結晶内部のダイナミクスとイオン伝導サイトの欠陥の両方が有効に働いているためと考えられる。この合成知見を生かし、配位高分子骨格あるいは輸送される有機カチオンにキラリティを導入することによって一方向のみへのイオン輸送特性を検討し、いくつか目的に合致する化合物を得ている。また一方向イオン伝導特性の評価は装置改良とともに進め、特に単結晶を用いることにより、定量的にイオン輸送特性を観察できるシステムを立ち上げた。
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