• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

層状無機化合物における金属の選択的インターカレーションの化学

研究課題

研究課題/領域番号 16H02267
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機化学
研究機関京都大学

研究代表者

陰山 洋  京都大学, 工学研究科, 教授 (40302640)

研究分担者 山本 隆文  京都大学, 工学研究科, 助教 (80650639)
伊藤 正一  京都大学, 理学研究科, 准教授 (60397023)
小口 多美夫  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (90253054)
松井 敏明  京都大学, 工学研究科, 准教授 (90378802)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
46,540千円 (直接経費: 35,800千円、間接経費: 10,740千円)
2018年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2017年度: 15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
2016年度: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
キーワード機能材料 / 層状化合物 / 複合アニオン / インターカレーション / 配位
研究成果の概要

本研究では、層状物質Ti2PTe2においてCdなど四面体配位を好む金属のみ選択的、かつ低温、固相で挿入されるという新奇現象の発見をうけ、Zr置換したZr2PTe2について同様の実験を行なったところ、Ti2PTe2とほぼ同様の傾向、すなわち、Zn, Cu, Cdのみの選択的金属が明らかになった。つまり、異常なインターかレーション現象は同構造をもつ物質に一般的になりたつことが明らかになった。これらの性質の鍵になるのはTi, ZrがP3個、Te3個によって配位されたこと(複合アニオン配位)が明らかになった。この知見を利用して、酸化物における低温アニオン交換反応の促進にも成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

無機層状化合物は、様々なイオン、分子の脱挿入が可能なことから莫大な研究があるが、層状構造ゆえ元素選択性がないといのうが常識であった。しかし、本研究により、世界に先駆けて元素選択性のある金属吸収を100度程度の低温かつ固相で起こすことに成功し、さらに適当な物質を選ぶことによって、吸収したい(させたくない)金属を選別できることを実験的、かつ理論的に示すことに成功した。この技術は、環境問題、あるいは資源問題を解決する新しい方法論を提供するものであり、複合アニオン化合物ならではの新しい機能である。関連論文がネイチャーコミュニケーションに出版され、テレビで報道されるなど社会的な注目も集めた。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2021 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 5件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (34件) (うち国際学会 17件、 招待講演 34件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] ANSTO(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Kent(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Laue-Langevin(France)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Spin?Orbit-Coupling-Induced Type-I/type-II Dirac Nodal-Line Metal in Nonsymmorphic CaSb22019

    • 著者名/発表者名
      Funada Kohei、Yamakage Ai、Yamashina Naoya、Kageyama Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 88 号: 4 ページ: 044711-044711

    • DOI

      10.7566/jpsj.88.044711

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First‐Principles Study of Na‐Ion Battery Performance and Reaction Mechanism of Tin Sulfide as Negative Electrode2019

    • 著者名/発表者名
      Kotaka Hiroki、Momida Hiroyoshi、Kitajou Ayuko、Okada Shigeto、Oguchi Tamio
    • 雑誌名

      The Chemical Record

      巻: 19 号: 4 ページ: 811-816

    • DOI

      10.1002/tcr.201800167

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Half-metallicity of the ferrimagnet Mn2VAl revealed by resonant inelastic soft x-ray scattering in a magnetic field2019

    • 著者名/発表者名
      Umetsu R.Y.、Fujiwara H.、Nagai K.、Nakatani Y.、Kawada M.、Sekiyama A.、Kuroda F.、Fujii H.、Oguchi T.、Harada Y.、Miyawaki J.、Suga S.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 99 号: 13 ページ: 134414-134414

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.134414

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Pressure Synthesis of A2NiO2Ag2Se2 (A=Sr, Ba) with a High-Spin Ni2+ in Square-Planar Coordination2018

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Yuki、Yamamoto Takafumi、Nakano Kousuke、Takatsu Hiroshi、Murakami Taito、Hongo Kenta、Maezono Ryo、Ogino Hiraku、Song Dongjoon、Brown Craig M.、Tassel Cedric、Kageyama Hiroshi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 58 号: 3 ページ: 756-759

    • DOI

      10.1002/anie.201810161

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Scaled effective on-site Coulomb interaction in the DFT+U method for correlated materials2018

    • 著者名/発表者名
      Nawa Kenji、Akiyama Toru、Ito Tomonori、Nakamura Kohji、Oguchi Tamio、Weinert M.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 97 号: 3

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.035117

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Topological interface states in the natural heterostructure (PbSe) 5 ( Bi2Se3 ) 6 with BiPb defects2018

    • 著者名/発表者名
      H. Momida, G. Bihlmayer, S. Blugel, K. Segawa, Y. Ando, and T. Oguchi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 97 号: 3

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.035113

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of lattice parameters on piezoelectric constants in wurtzite materials: A theoretical study using first-principles and statistical-learning methods2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyoshi Momida, Tamio Oguchi
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 11 号: 4 ページ: 041201-041201

    • DOI

      10.7567/apex.11.041201

    • NAID

      210000136150

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Promoted Hydride/Oxide Exchange in SrTiO3 by Introduction of Anion Vacancy via Aliovalent Cation Substitution2017

    • 著者名/発表者名
      Takeiri Fumitaka、Aidzu Kohei、Yajima Takeshi、Matsui Toshiaki、Yamamoto Takafumi、Kobayashi Yoji、Hester James、Kageyama Hiroshi
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 56 号: 21 ページ: 13035-13040

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.7b01845

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of Fe-site Substitution on Pressure-induced Spin Transition in SrFeO22017

    • 著者名/発表者名
      Takateru Kawakami, Takafumi Yamamoto, Kanami Yata, Minoru Ishii, Yoshika, Murakawa, Nobukatsu Kazama, Yoshitaka Watanabe, Masaichiro Mizumaki, Naomi Kawamura, Naoki Ishimatsu, Hiroki Takahashi, Taku Okada, Takehiko Yagi, and Hiroshi Kageyama
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 12 ページ: 124716-124716

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.124716

    • NAID

      210000134638

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hydrogen diffusion in the apatite-water system: Fluorapatite parallel to the <i>c</i>-axis2017

    • 著者名/発表者名
      Higashi Y., Itoh S., Hashiguchi M., Watanabe K., Sakata S., Hirata T. and Sakaguchi I.
    • 雑誌名

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      巻: 51 号: 1 ページ: 115-122

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0460

    • NAID

      130005317083

    • ISSN
      0016-7002, 1880-5973
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 層状化合物が重金属を選択的に吸収した!2017

    • 著者名/発表者名
      矢島 健, 小口 多美夫, 陰山 洋
    • 雑誌名

      現代化学

      巻: 556 ページ: 46-49

    • NAID

      40021219739

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] A Stable, Soluble, and Crystalline Supramolecular System with a Triplet Ground State2017

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Futagoishi, Tomoko Aharen, Tatsuhisa Kato, Azusa Kato, Toshiyuki Ihara, Tomofumi Tada, Michihisa Murata, Atsushi Wakamiya, Hiroshi Kageyama, Yoshihiko Kanemitsu, and Yasujiro Murata
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: in press 号: 15 ページ: 4261-4265

    • DOI

      10.1002/anie.201701212

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Selective and low temperature transition metal intercalation in layered tellurides2016

    • 著者名/発表者名
      Yajima, T.; Koshiko, M.; Zhang, Y.; Oguchi, T.; Yu, W.; Kato, D.; Kobayashi, Y.; Orikasa, Y.; Yamamoto, T.; Uchimoto, Y.; Green, M. A.; Kageyama, H.
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 7 号: 1 ページ: 13809-13809

    • DOI

      10.1038/ncomms13809

    • NAID

      120005898975

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] HfMnSb2: Metal Ordered NiAs-type Pnictide with a Conical Spin Order2016

    • 著者名/発表者名
      Taito Murakami, Takafumi Yamamoto, Cedric Tassel, Hiroshi Takatsu, Clemens Ritter, Yoshitami Ajiro, and Hiroshi Kageyama
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 55 号: 34 ページ: 9877-9880

    • DOI

      10.1002/anie.201602066

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] The origin of unusual valence band structure in layered bismuth oxyhalides2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageyama
    • 学会等名
      255th ACS National Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 固体を柔らかく見よう2018

    • 著者名/発表者名
      陰山 洋
    • 学会等名
      講演(東大内田研究室)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Creation and New Functions of Mixed-anion Compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageyama
    • 学会等名
      A seminar hosted by Prof. Ryo Maezono
    • 発表場所
      Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 複合アニオン系合成の展望2017

    • 著者名/発表者名
      陰山 洋
    • 学会等名
      第97回日本化学会春季年会
    • 発表場所
      慶応大学
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Functional Oxides and Mixed-Anion Compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageyama
    • 学会等名
      第97回日本化学会春季年会
    • 発表場所
      慶応大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Creation of Mixed Anion Systems with Novel Functions2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageyama
    • 学会等名
      Seminar
    • 発表場所
      Shanghai University, China
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Functional Mixed Anion Compounds - Magnetism, Catalysis and Environmental Remediation2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageyama
    • 学会等名
      MANA Internatinal Symposium 2017
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mixed Anion System: a New Playground for Chemists and Physicists2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageyama
    • 学会等名
      A seminar hosted by Prof. Nic Shannon
    • 発表場所
      Okinawa Institute of Science and Technolog (OIST)
    • 年月日
      2017-02-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Novel Functions in Mixed Anion Compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageyama
    • 学会等名
      Special Session of “Mixed Anion compounds”, The 18th International Symposium on Eco-materials Processing and Design (ISEPD 2017)
    • 発表場所
      Okinawa
    • 年月日
      2017-02-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Novel Functionalities Driven by Mixed Anion Coordination in Extended Solids2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageyama
    • 学会等名
      A seminar hosted by Prof. Tyrel Mcqueen
    • 発表場所
      Johns Hopkins University
    • 年月日
      2017-01-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 1pEtI02 Anion Manipulation in Extended Solids Toward Novel Functions2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageyama
    • 学会等名
      The Tenth International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] How to Use Neutron Sources to Explore Mixed-Anion Compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageyama
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Neutron Scattering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Transition Metal Oxynitride Perovskite2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageyama
    • 学会等名
      ISNT2017 & ISSNOX5
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] New opportunities of chemistry with mixed anion compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageyama
    • 学会等名
      The 3rd Symposium of the Center for Nature-derived Materials (Excellent Core) and The 3rd International Symposium for Green-Innovation Polymers (GRIP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 複合アニオン系の研究に対する中性子の役割2017

    • 著者名/発表者名
      陰山 洋
    • 学会等名
      東北大学金属材料研究所ワークショップ- 中性子科学研究におけるJ-PARCとJRR-3の相補利用 -
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mixed is Differentを目指して2017

    • 著者名/発表者名
      陰山 洋
    • 学会等名
      金属材料研究所共同利用・共同研究ワークショップ「物性物理分野における協働展開」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複合アニオン材料の合成と新しい機能2017

    • 著者名/発表者名
      陰山 洋
    • 学会等名
      京都アカデミアフォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複合アニオン結晶の可能性2017

    • 著者名/発表者名
      陰山 洋
    • 学会等名
      京セラ講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] New opportunities of materials science from multiple anion compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageyama
    • 学会等名
      Seminar hosted by J. Kono
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] New opportunities of materials science from multiple anions2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageyama
    • 学会等名
      Seminar in Department of Chemistry, University of Tokyo
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複合アニオン化合物の科学2016

    • 著者名/発表者名
      陰山 洋
    • 学会等名
      先端研究本部コロキウム講演
    • 発表場所
      パナソニック
    • 年月日
      2016-12-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複合アニオン科学の紹介2016

    • 著者名/発表者名
      陰山 洋
    • 学会等名
      第10回物性領域横断研究会(領域合同研究会)
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2016-12-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Introduction of “Mixed Anion” Project2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageyama
    • 学会等名
      Solid-state Chemistry for Transition-metal Oxides and Mixed Anion Oxides: Exploring for New Mmaterials with Novel Functionalities
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 年月日
      2016-12-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mixed Anion Chemistry2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageyama
    • 学会等名
      International Symposium on Solid State Chemistry
    • 発表場所
      Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research, India
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 複合アニオン化合物の科学2016

    • 著者名/発表者名
      陰山 洋
    • 学会等名
      セミナー
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2016-10-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複合アニオン酸化物の合成と機能開拓2016

    • 著者名/発表者名
      陰山 洋
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 関西支部 第19回若手フォーラム
    • 発表場所
      関西セミナーハウス、京都
    • 年月日
      2016-10-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 物質の中の宇宙:サイエンスの魅力2016

    • 著者名/発表者名
      陰山 洋
    • 学会等名
      出雲高等学校一年生への講演
    • 発表場所
      滋賀
    • 年月日
      2016-10-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複合アニオン化合物の合成, 構造, 機能2016

    • 著者名/発表者名
      陰山 洋
    • 学会等名
      物性談話会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Anion Diffusion in Mixed-anionic Perovskite Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageayma
    • 学会等名
      Nonstoichiometric Compounds VI
    • 発表場所
      Santa Fe, USA
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 物質の中の宇宙2016

    • 著者名/発表者名
      陰山 洋
    • 学会等名
      京都大学オープンキャンパス
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2016-08-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複合アニオン化合物の創製と新機能2016

    • 著者名/発表者名
      陰山 洋
    • 学会等名
      パイ電子系物性科学の最前線
    • 発表場所
      東大物性研
    • 年月日
      2016-08-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis, Reactivity and Properties of Transition-Metal Oxyhydrides and Oxynitrides2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageyama
    • 学会等名
      Gordon Conference on Solid State Chemistry
    • 発表場所
      New London, USA
    • 年月日
      2016-07-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Functional mixed anion compounds for environmental challenges2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kageyama
    • 学会等名
      9th International Conference on High Temperature Ceramic Matrix Composites (HTCMC9) and Global Forum on Advanced Materials and Technologies for Sustainable Development 2016 (GFMAT2016)
    • 発表場所
      Toronto, Canada
    • 年月日
      2016-06-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アニオンの特性を活かした機能開発2016

    • 著者名/発表者名
      陰山 洋
    • 学会等名
      第1回固体化学フォーラム研究会:固体物質・材料研究の現在と未来
    • 発表場所
      東大物性研
    • 年月日
      2016-06-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] 水素化物イオン含有組成物、水素化物イオン含有組成物の製造方法、及び、化合物のヒドリド還元方法2021

    • 発明者名
      陰山 洋
    • 権利者名
      京都大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 取得年月日
      2021
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [産業財産権] 水素化物イオン含有組成物、水素化物イオン含有組成物の製造方法、及び、化合物のヒドリド還元方法2019

    • 発明者名
      陰山洋、小林洋治、中島崇秀、黒江雅広、樋熊亮輔
    • 権利者名
      国立大学法人京都大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-065326
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-08-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi