2014 Fiscal Year Research-status Report
塩包接法により水酸化物イオンを導入した配位高分子を用いた高イオン伝導性の発現
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26810037
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
貞清 正彰 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 助教 (40635885)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | イオン伝導体 / 配位高分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、塩包接反応を耐塩基配位高分子に適用し、水酸化物イオンの伝導経路を改変することによって、実用途に耐えうる10-3 Scm-1以上のイオン伝導性を有する新規水酸化物イオン伝導体を創製し、それらの構造と伝導特性、および分子ダイナミクスを明らかにすることを目的とする。平成２６年度は、塩包接法による水酸化物イオン含有配位高分子の合成を行った。ルイス塩基に対して耐性が高いと思われる配位高分子であるMOF-74骨格に着目し、強アルカリ溶液中で種々の反応を行ったところ、骨格部分の分解によって、水酸化物塩包接配位高分子の生成は確認できなかった。このため、その他のルイス塩基に対して安定な配位高分子であるMIL-101、HKUST-1等についても同様の強アルカリ条件にて反応を行ったところ、これらの配位高分子においても、反応中に顕著な骨格構造の分解が見られ、本研究で目標としている強アルカリ性水溶液条件での反応は難しいことが分かった。そのため、今後の方策として、引き続き耐塩基性骨格の候補であるDUT-5、UiO-66等を用いて同様の反応を試みる。また、強アルカリ性水溶液でも安定であることが明らかとなっているZIF-8骨格を基盤として、伝導経路を拡張した系の構築を検討している。具体的には、ZIF-8骨格内の細孔を狭めている2-メチルイミダゾール配位子のメチル基を置換した配位子を用いた配位高分子を合成することにより、ZIF-8骨格の伝導経路を拡張した骨格の構築を試みる予定としている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
26年度は新規な配位高分子骨格を用いて、水酸化物塩を包接した配位高分子を合成する予定であったが、当初想定していた母物質であるMOF-74が反応中に分解することが明らかとなったため、骨格の変更を強いられた。そのため、引き続き異なる母物質を探索する必要が生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、新たな母物質の探索を行い、水酸化物塩包接反応による合成を引き続き行うとともに、配位子置換によるZIF-8骨格の伝導経路を拡張についても検討し、新規物質の合成を行う。また、得られた試料を用いた交流インピーダンス測定により、そのイオン伝導性を明らかにする。
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[Presentation] Structural Basis for Emergence of Superionic Conductivity by an Ion Exchange2014
Author(s)
Kenichi Kato, Hidetaka Kasai, Akihiro Hori, Masaki Takata, Susumu Kitagawa, Hiroshi Tanaka, Akira kobayashi, Nobuki Ozawa, Momoji Kubo, Hidekazu Arikawa, Tatsuya Takeguchi, Masaaki Sadakiyo, Miho Yamauchi
Organizer
23rd Congress and General Asembly of the International Union of Crystallography (IUCr2014)
Place of Presentation
Montreal, Canada
Year and Date
2014-10-05 – 2014-10-12
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[Presentation] In situ Synchrotron Powder Diffraction for an Ionic Conductor Transition2014
Author(s)
Hidetaka Kasai, Kenichi Kato, Akihiro Hori, Masaki Takata, Susumu Kitagawa, Hiroshi Tanaka, Hidekazu Arikawa, Tatsuya Takeguchi, Masaaki Sadakiyo, Miho Yamauchi
Organizer
23rd Congress and General Asembly of the International Union of Crystallography (IUCr2014)
Place of Presentation
Montreal, Canada
Year and Date
2014-10-05 – 2014-10-12
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