Superionic (superprotonic) conduction and its stimulus-responsive and rectifying behaviors in hybrid materials

• Project/Area Number: 20H02708
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 32020:Functional solid state chemistry-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 吉田 幸大 京都大学, 理学研究科, 特定准教授 (10378870)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000); Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2020: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
• Keywords: プロトン伝導 / 金属-有機構造体 / プロトン共役酸化還元反応 / 整流性 / 分子運動 / イオン液体

Outline of Research at the Start

MOF細孔内におけるプロトン伝導の外場（電場、CO2導入、温度など）制御（課題1）ならびに整流挙動（課題2）を実現する。ホスト物質であるMOFの細孔（細孔径、開口径、次元性）・配位子（親水/疎水性、pKa/pKb、酸化還元能）とゲスト物質であるイオン液体（サイズ、対称性、pKa/pKb）の化学特性を検討しながら合目的的に物質開発を推進し、細孔というナノ空間におけるプロトン伝導の高速化・外場制御・整流性を体系化する。