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μg試料のマイクロコイルNMRによる微小単結晶への水素吸蔵と新規物性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18350002
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関北海道大学

研究代表者

武田 定  北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (00155011)

研究分担者 丸田 悟朗  北海道大学, 大学院・理学研究院, 助教 (00333592)
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
17,250千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 2,550千円)
2008年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2007年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2006年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
キーワード水素貯蔵物質 / 有機・金属錯体結晶 / 微小試料核磁気共鳴分析法の開発 / 水素分子と貯蔵物質との引力 / 水素分子の量子性と熱運動 / 水素吸蔵錯体 / 固体NMR / 中性子非弾性散乱 / マイクロコイルNMR / 水素吸蔵物質 / 量子的運動 / 重水素 / オルソ・パラ重水素 / 分子性固体 / 物性実験 / 非線形ダイナミクス
研究概要

二酸化炭素を排出しないクリーンな燃料であり、かつ場合によっては爆発する危険性を持った水素ガスを安全に貯蔵・運搬できる新規な物質について、水素貯蔵のメカニズムおよび吸蔵状態の基礎研究を行った。水素ガス一気圧下で銅イオンもしくはロジウムイオンと有機分子で構成され、1gあたり40~50mlの水素ガスを吸蔵する物質について、中性子を用いた分光法や安定同位体である重水素分子(2H2またはD2で示す)の核磁気共鳴分光法により、水素ガスを吸蔵・貯蔵できる錯体物質の特異な性質の解明と取り込まれた水素分子の動きや量子論的挙動を詳しく調べ、さらに多くの水素ガスを安全に貯蔵できる物質開発への指針を得た。また、微量な試料でも検査できるマイクロコイル核磁気共鳴分光法の開発を行い、水素吸蔵以外でも新規な磁性(磁場応答)、誘電性(電場応答)の特異な挙動を示す物質の基礎研究を行った。

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (54件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (25件) (うち査読あり 23件) 学会発表 (28件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Ferroelectricity and polarity control in solid state flipflop supramolecular rotators2009

    • 著者名/発表者名
      T. AKUTAGAWA, H. KOSHINAKA, D.SATO, S. TAKEDA, 他
    • 雑誌名

      Nature Materials 8

      ページ: 342-347

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferroelectricity and polarity control in solid state flipflop supramole cular rotators2009

    • 著者名/発表者名
      T. AKUTAGAWA
    • 雑誌名

      Nature Materials 8

      ページ: 342-347

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of spin susceptibility and intrachain exchange interaction of S=1 / 2 one-dimensional antiferromagnetic Heisenberg chain [Cu(pydz)(OH)(NO3)]H20 by solid-state high-resolution NMR2009

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Yamada
    • 雑誌名

      Polyhedron (Published ON LINE)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron Spin Density Distribution of a Series of Nitroxide Radicals with Five Member Ring as Studied by Solid-State 1^H, 2^H and <13>^C NMR2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawahashi
    • 雑誌名

      Polyhedron (Published ON LINE)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solid-state molecular rotators of anilinium and adamantylammoniumin[Ni(dmit)(2)](-)salts with diverse magnetic properties2008

    • 著者名/発表者名
      T. Akutagawa, 他, S. Takeda, T. Nakamura
    • 雑誌名

      Inorg. Chem. 47

      ページ: 5951-5962

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-organic Coordination Architectures with 3-Pyridin-3-yl-benzoate : Crystal Structures, Fluorescent Emission and Magnetic Properties2008

    • 著者名/発表者名
      R-Q. Zhong, 他, G. Maruta, S. Takeda, Q. Xu
    • 雑誌名

      Cryst. Eng. Comm. 10

      ページ: 605-613

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controllable preparation, network structures and properties of unusual metal-organic frameworks constructed from 4, 4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic acid and 4, 4'-bipyridyl2008

    • 著者名/発表者名
      R-Q. Zhong, 他, G. Maruta, S.Takeda, Q. Xu
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      ページ: 2346-2354

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation, crystal structure and properties of a novel microporous CuIIcoordination polymer with 6-quinolinecarboxylate2008

    • 著者名/発表者名
      M. Du, 他, S. Takeda, Q. Xu
    • 雑誌名

      Inorg. Chim. Acta 361

      ページ: 1827-1831

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microporous coordination polymers ofcobalt(II)and manganese(II)2, 6-naphthalenedicarboxylate : preparations, structures and gas sorptive and magnetic properties2008

    • 著者名/発表者名
      B. Liu, 他, G. Maruta, S. Takada,Q. Xu
    • 雑誌名

      Micropor. Mesopor. Mat. 111

      ページ: 470-477

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A solid-state supramolecular rotator assembled front a Cs-crown ether polyoxometalate hybrid : (Cs+)(3)([18]crown-6)(3)(H+)(2)[PMo12O40]2008

    • 著者名/発表者名
      T. Akutagawa, 他, S. Takeda, L.Cronin, T. Nakamura
    • 雑誌名

      CRYSTAL GROWTH & DESIGN 8

      ページ: 812-816

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A solid-state supramolecular rotator assembled front a Cs-crown ether polyoxometalate hybrid : (Cs^+)(3)([18]crown-6)(3)(H^+)(2)[PMo_<12>O_<40>]2008

    • 著者名/発表者名
      T. Akutagawa
    • 雑誌名

      CRYSTAL GROWTH & DESIGN 8

      ページ: 812-816

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      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microporous coordination polymers of cobalt(II) and manganese(II) 2, 6 -naphthalenedicarboxylate : preparations, structures and gas sorptive and magnetic properties2008

    • 著者名/発表者名
      Bo Liu
    • 雑誌名

      Micropor. Mesopor. Mat. 111

      ページ: 470-477

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation, crystal structure and properties of a novel microporous Cu^<II>coordination polymer with 6-quinolinecarboxylate2008

    • 著者名/発表者名
      Miao Du
    • 雑誌名

      Inorg. Chim. Acta 361

      ページ: 1827-1831

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controllable preparation, network structures and properties of unusual metal-organic frameworks constructed from 4, 4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic acid and 4, 4'-bipyridyl2008

    • 著者名/発表者名
      Rui-Qin Zhong
    • 雑誌名

      Dalton Trans. 2008

      ページ: 2346-2354

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-organic Coordination Architectures with 3-Pyridin-3-yl-benzoate : Crystal Structures, Fluorescent Emission and Magnetic Properties2008

    • 著者名/発表者名
      Rui-Qin Zhong
    • 雑誌名

      Cryst. Eng. Comm. 10

      ページ: 605-613

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solid-state molecular rotators of anilinium and adamantylammonium in [Ni(dmit)(2)](-) salts with diverse magnetic properties2008

    • 著者名/発表者名
      T. Akutagawa
    • 雑誌名

      Inorg. Chem. 47

      ページ: 5951-5962

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi Rotations of(Anilinium+)([18]crown-6)Supramolecular Cation Structure in Magnetic [Ni(dmit)2]-Salt2007

    • 著者名/発表者名
      S. Nishihara, T. Akutagawa, D. Sato, S. Takeda, S. Noro, and T. Nakamura
    • 雑誌名

      Chemistry-an Asian Journal 2

      ページ: 1083-1090

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mixed-Valence States Stabilized by Proton Transfer in a Hydrogen-Bonded Biimidazolate Rhenium Dimer2007

    • 著者名/発表者名
      M. Tadokoro, 他, S. Takeda, 他
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed. 46

      ページ: 5938-5942

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin and charge fluctuation occurringin valence tautomerism and cooperative effects in the solid-state2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Kadohashi, G. Maruta and S.Takeda
    • 雑誌名

      Polyhedron 26

      ページ: 2342-2346

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin and charge fluctuation occurring in valence tautomerism and cooperative effects in the solid-state2007

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kadohashi
    • 雑誌名

      Polyhedron 26

      ページ: 2342-2346

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi Rotations of(Anilinium^+)([181crown-6)Supramolecular Cation Structure in Magnetic[Ni(dmit)_2]^- Salt2007

    • 著者名/発表者名
      Sadafumi Nishihara
    • 雑誌名

      Chemistry-an Asian Journal 2

      ページ: 1083-1090

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      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mixed-Valence States Stabilized by Proton Transfer in a Hydrogen-Bonded Biimidazolate Rhenium Dimer2007

    • 著者名/発表者名
      M. Tadokoro
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed. 46

      ページ: 5938-5942

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      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supramolecular Rotor: Adamantylammonium([18]crown-6)in[Ni(dmit)2]-Salt.2007

    • 著者名/発表者名
      D. Sato
    • 雑誌名

      Inorg. Chem. 46

      ページ: 363-365

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supramolecular Rotor : Adamantylammonium([18]crown-6) in [Ni(dmit)2]-Salt2007

    • 著者名/発表者名
      D.Sato, T.Akutagawa, S.Takeda, S.Noro, T.Nakamura
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry 46

      ページ: 363-365

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Spin and charge fluctuation occurring in valence tautomerism and cooperative effects in the solid-state2007

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kadohashi, Goro Maruta, Sadamu Takeda
    • 雑誌名

      Polyhedron available on line

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      2006 実績報告書
  • [学会発表] 一次元金属錯体結晶に吸蔵されたH2、D2分子の挙動 : 固体NMRおよび中性子非弾性散乱による研究2009

    • 著者名/発表者名
      武田定
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会(日本大学理工学部船橋キャンパス)
    • 発表場所
      千葉
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 一次元金属錯体結晶に吸蔵されたH_2、D_2分子の挙動 : 固体NMRおよび中性子非弾性散乱による研究2009

    • 著者名/発表者名
      武田定
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
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      2008 実績報告書
  • [学会発表] 固体NMRでみるトリアゾール配位銅錯体の磁気特性2009

    • 著者名/発表者名
      山田哲也
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
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      2008 実績報告書
  • [学会発表] 固体NMRによる配位高分子錯体の重水素吸蔵状態の解明2008

    • 著者名/発表者名
      武内大隼
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-29
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      2007 実績報告書
  • [学会発表] 低次元金属錯体のガス吸着特性2008

    • 著者名/発表者名
      野呂真一郎
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-29
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      2007 実績報告書
  • [学会発表] トリアゾール配位子を持つ銅(II)錯体の三次元ネットワーク構造と物性2008

    • 著者名/発表者名
      山田哲也
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-27
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      2007 実績報告書
  • [学会発表] 強誘電超分子ローター構造を含む[Ni(dmit)_2】塩の物性2008

    • 著者名/発表者名
      芥川智行
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 配位高分子錯体に取り込まれた水素の動的挙動に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      武田定
    • 学会等名
      分子化学討論会
    • 発表場所
      福岡国際会議場福岡
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 固体NMRによる配位高分子錯体の重水素吸蔵状態の解明2008

    • 著者名/発表者名
      武田定
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学池袋キャンパス東京
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Determination of spin susceptibility and intrachain exchange interaction of S=1 / 2 one-dimensional antiferromagnetic Heisenberg chain [Cu(pydz)(OH)(NO3)1H20 by solid-state high-resolution NMR2008

    • 著者名/発表者名
      山田哲也
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Molecule-based Magnets
    • 発表場所
      フローレンス、イタリア
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Electron Spin Density Distribution of a Series of Nitroxide Radicals with Five Member Ring as Studied by Solid-State 1^H, 2^H and 13^C NMR2008

    • 著者名/発表者名
      武田定
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Molecule-based Magnets
    • 発表場所
      フローレンス、イタリア
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 銅三核錯体エCu_3(trz)_3(μ3-O)X_2]H_3O+5H_2O(X=Cl,Br,0. 5SO4)の局所構造の解明2008

    • 著者名/発表者名
      山田哲也
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 配位高分子錯体に取り込まれた水素の動的挙動に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      武内大隼
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 反強磁性体ナノ粒子の表面効果による磁気的な特異性2008

    • 著者名/発表者名
      中村泰規
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 配位高分子錯体への重水素吸蔵状態の固体NMR による研究2007

    • 著者名/発表者名
      武田定
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 不飽和五員環骨格構造を持つ有機ラジカル及びその金属錯体の電子スピン密度分布2007

    • 著者名/発表者名
      川橋保大
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 固体高分解能2H-NMR で見るCo(phen)(3,5-BQ)2 の原子価互変異性2007

    • 著者名/発表者名
      角橋祐介
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 【Fe2(PMAT)2】(BF)(BF4)4・DMF のスピンクロスオーバー現象の固体NMRによる研究2007

    • 著者名/発表者名
      黒島寛
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-09-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 三核クラスター骨格を持つトリアゾール架橋銅(II)錯体の結晶構造と磁気的性質2007

    • 著者名/発表者名
      山田哲也
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-09-19
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      2007 実績報告書
  • [学会発表] 原子価互変異性を示すtrans-Mn(o-benzoquinone)錯体の電子状態2007

    • 著者名/発表者名
      丸田悟朗
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-09-18
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  • [学会発表] ポリマー被覆された反強磁性体ナノ粒子NH4MnF3 の磁気的性質と緩和現象2007

    • 著者名/発表者名
      中村泰規
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-09-18
    • 関連する報告書
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  • [学会発表] 1H, 2-NMR スペクトルで見るMpy2Cl2 (M=Co, Cu)の電子スピン密度分布2007

    • 著者名/発表者名
      村上裕太
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-09-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 配位高分子錯体への重水素吸蔵状態の固体NMRによる研究2007

    • 著者名/発表者名
      丸田悟朗
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 発表場所
      東北大学仙台
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 固体NMRによる配位高分子錯体への重水素吸蔵状態の解明2007

    • 著者名/発表者名
      武田定
    • 学会等名
      第46回NMR討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター札幌
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 固体高分解能NMRで見る1次元磁性銅(II)錯体の磁気的性質2007

    • 著者名/発表者名
      山田哲也
    • 学会等名
      第46回NMR討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 固体NMRによる配位高分子錯体への重水素吸蔵状態の解明2007

    • 著者名/発表者名
      武内大隼
    • 学会等名
      第46回NMR討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 固体NMRによる[Fe(bpy)2(CN)4Cu2]のスピンクロスオーバー現象の研究2007

    • 著者名/発表者名
      黒島寛之
    • 学会等名
      第46回NMR討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ポリマー被覆された反強磁性体の表面スピンによる磁気的特異性2007

    • 著者名/発表者名
      中村泰規
    • 学会等名
      第46回NMR討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://barato.sci.hokudai.ac.jp/~ekitai/index.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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