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The Interface Structure of Oriented Surface-mounted Metal Organic Framework

研究課題

研究課題/領域番号 16K05730
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機化学
研究機関国際基督教大学

研究代表者

田 旺帝  国際基督教大学, 教養学部, 教授 (40344501)

研究協力者 近藤 敏啓  
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
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード多孔性配位高分子 / 配向制御多孔性配位高分子薄膜 / SURMOF / X線吸収微細構造 / 酸化物表面 / Metal organic framework / XAFS / SURMOFs / single crystal surface / TiO2(110) / PTRF-XAFS / 配位高分子薄膜 / 単結晶酸化物表面 / 自己組織単分子膜 / 表面X線吸収微細構造 / MOF / Metal oxides
研究成果の概要

本研究では固体表面における配向制御多孔性配位高分子薄膜(SURMOF)の制御因子を放射光X 線吸収分光(XAFS)を軸とした表面科学的アプローチにより解明する研究を実施した。具体的には、SURMOFの調製条件を探索し、初期段階のSURMOF構造を精密に決定した。次に、SURMOFと固体表面との境界面における結合様式がより精密に決定できるよう、低温偏光全反射蛍光XAFS測定装置の開発を行い、データの信号とノイズの比(S/N)を改良した。そして、本手法により、室温と低温(4 K付近)において、SURMOFの配位構造が可逆的に変化することを捉えた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、高い構造規則性を有する多孔性配位高分子(PCP/MOF)の特性を最大限に引き出すことで、ナノスケールのデバイスとして可能性を秘めた配向制御多孔性配位高分子薄膜(SURMOF)における基礎的知見を得る研究を実施した。具体的には、もっとも初期段階のSURMOFの表面構造を独自に開発した偏光全反射蛍光XAFS法により明らかにし、基板表面における有機配位子の吸着構造が重要な制御因子であることを突き止めた。こうして得られた基礎的知見は、学術的な意義だけでなく、デバイスへの基礎的設計指針を与えることから大きな社会的意義をもつ。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Effects of Mesopore Internal Surfaces on the Structure of Immobilized Pd-Bisphosphine Complexes Analyzed by Variable-Temperature XAFS and Their Catalytic Performances2018

    • 著者名/発表者名
      Motokura Ken、Fukuda Takuma、Uemura Yohei、Matsumura Daiju、Ikeda Marika、Nambo Masayuki、Chun Wang-Jae
    • 雑誌名

      Catalysts

      巻: 8 号: 3 ページ: 106-106

    • DOI

      10.3390/catal8030106

    • 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] Silica Support Enhanced Pd Catalyzed Allylation Using Allylic Alcohols2018

    • 著者名/発表者名
      Ken Motokura, Marika Ikeda, Minjune Kim, Kiyotaka Nakajima, Sae Kawashima, Masayuki Nambo, Wang-Jae Chun, Shinji Tanaka
    • 雑誌名

      Chem. Cat. Chem.

      巻: 10 号: 20 ページ: 4536-4544

    • DOI

      10.1002/cctc.201801617

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Layer-by-Layer Construction of Three-dimensional MOF [Cu2(bdc)2dabco]n on Au Surface2017

    • 著者名/発表者名
      M. Hase, W.-J. Chun, and T. Kondo
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 75 号: 52 ページ: 49-53

    • DOI

      10.1149/07552.0049ecst

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pd-Bisphosphine Complex and Organic Functionalities Immobilized on the Same SiO2 Surface: Detailed Characterization and Its Use as an Efficient Catalyst for Allylation2016

    • 著者名/発表者名
      K. Motokura, K. Saitoh, H. Noda, W.-J. Chun, A. Miyaji, S. Yamaguchi, T. Baba
    • 雑誌名

      Catalysis Science & Technology

      巻: 印刷中 号: 14 ページ: 5380-5388

    • DOI

      10.1039/c6cy00593d

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Effect of Mesopore Internal Surface on Structure of Immobilized Pd-Bisphosphine Complex Analyzed by Variable-Temperature XAFS2018

    • 著者名/発表者名
      Takuma Fukuda, Ken Motokura, Yohei Uemura, Daiju Matsumura, Marika Ikeda, Masayuki Nambo, Wang-Jae Chun
    • 学会等名
      The 8th Tokyo Conference on Advanced Catalytic Science and Technology (TOCAT8)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Co-immobilization procedure of Rh complex and tertiary amine on same SiO2 surface for highly efficient hydrosilylation of olefins2018

    • 著者名/発表者名
      Kyogo Maeda, Ken Motokura, Yohei Uemura, Daiju Matsumura, Wang-Jae Chun
    • 学会等名
      The 8th Tokyo Conference on Advanced Catalytic Science and Technology (TOCAT8)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Concerted Catalysis of Pd Complex on Mesoporous Silica Surface for Acceleration of Allylation of Nucleophiles2018

    • 著者名/発表者名
      Ken Motokura, Marika Ikeda, Masayuki Nambo, Wang-Jae Chun, Kiyotaka Nakajima, Shinji Tanaka
    • 学会等名
      The 8th Tokyo Conference on Advanced Catalytic Science and Technology (TOCAT8)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 低温偏光全反射蛍光XAFS測定装置の開発2018

    • 著者名/発表者名
      田旺帝,仁谷浩明
    • 学会等名
      第21回XAFS討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 金(111)面における臭素ドープペリレン単分子層のC K-NEXAFS測定2018

    • 著者名/発表者名
      遠藤理,田旺帝,中村将志,雨宮健太,尾崎弘行
    • 学会等名
      第21回XAFS討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Au(111)面におけるペリレンの臭素化およびカップリング反応2018

    • 著者名/発表者名
      遠藤理, 田旺帝, 中村将志, 雨宮健太, 尾崎弘行
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of Low-temperature Polarization-dependent Total reflection Fluorescence XAFS measurement2018

    • 著者名/発表者名
      田旺帝,仁谷浩明
    • 学会等名
      第36回PFシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 金(111)面におけるペリレンへの臭素ドープ効果2018

    • 著者名/発表者名
      遠藤理, 田旺帝, 中村将志, 雨宮健太, 尾崎弘行
    • 学会等名
      第36回PFシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The local structure of Cu-SURMOFs on TiO2(110) determined by Polarization-dependent Total Reflection Fluorescence XAFS2017

    • 著者名/発表者名
      W.-J. Chun, M. Hashismoto, T. Kondo
    • 学会等名
      International Symposium on Novel Energy Nanomaterials, Catalysts and Surfaces for Future Earth, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TiO2(110)表面における多孔性配位高分子薄膜の構造解明2017

    • 著者名/発表者名
      田旺帝
    • 学会等名
      第9回岩澤コンファレンス”サステイナブル社会のための最先端触媒化学・表面科学” , 東北大学大学院工学研究科青葉記念会館
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Active Metal Catalysts Incorporated within Molecular Layers on Si(111) Electrodes for Hydrogen Evolution and CO2 Reduction2017

    • 著者名/発表者名
      T. Masuda, S. Takakusagi, Wang-Jae Chun, T. Kondo, K. Asakura, K. Uosaki
    • 学会等名
      International Symposium on Novel Energy Nanomaterials, Catalysts and Surfaces for Future Earth, Tokyo, Japan, 28-30, Oct
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Layer-by-Layer Construction of Three-Dimensional MOF [Cu2(bdc)2dabco]n on Au Surface2016

    • 著者名/発表者名
      M. Hase, W.-J. Chun, and T. Kondo
    • 学会等名
      PRiME2016
    • 発表場所
      Honolulu, U.S.A.
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] XAFSの基礎と応用2017

    • 著者名/発表者名
      田旺帝、日本XAFS研究会(編)
    • 総ページ数
      341
    • 出版者
      講談社
    • ISBN
      9784061532953
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] X-ray and Neutron Techniques for Nanomaterials Characterization2016

    • 著者名/発表者名
      Challa S.S.R. Kumar (Editor)
    • 総ページ数
      830
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] ORCID

    • URL

      https://orcid.org/0000-0003-4084-3603

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Publons Web of Science ResearcherID

    • URL

      https://publons.com/researcher/2688648/wang-jae-chun/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] RESEARCHERID Thomson Reuters

    • URL

      http://www.researcherid.com/rid/K-2094-2012

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] RESEARCHERID supported by Thomson Reuters

    • URL

      http://www.researcherid.com/rid/K-2094-2012

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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