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金属錯体における固体プロトニクスの創成

研究課題

研究課題/領域番号 18350031
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 無機化学
研究機関九州大学

研究代表者

北川 宏  九州大学, 理学研究院, 教授 (90234244)

研究分担者 山内 美穂  九州大学, 理学研究院, 助教 (10372749)
山田 鉄兵  九州大学, 理学研究院, 助教 (10404071)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
16,510千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 1,710千円)
2007年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2006年度: 9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
キーワード環境材料 / 構造・機能材料 / ナノ材料 / 燃料材料 / 複合材料・物性 / 燃料電池 / 固体イオニクス / プロトン伝導 / 配位高分子 / 金属錯体 / 固体電解質 / プロトン共役レドックス / プロトニクス / 配位空間
研究概要

水素プロセス機能の解明:各種ルベアン酸銅誘導体におけるプロトン共役酸化還元特性の有無について調べるために、R2dtoaCuのアクアゾルに高活性な発生期水素を吸収させ、反応時間に応じた分子構造の変化を、赤外吸収、EXAFS、X線光電子分光(XPS)等により、詳細に検討した。
混合伝導体の創出:合成した各種の配位高分子のプロトン伝導性を調べるために、研究室所有のガス圧・温度可変クライオスタット及びインピーダンス測定装置を用いた。プロトン伝導率は、複素平面インピーダンス法(加圧成型ペレット、擬似四端子法、20Hz-4MHz、金ペースト、金線)により測定した。そして、プロトン伝導性の相対湿度と水素圧依存性を調べた。これにより、伝導機構がグロータス・メカニズムであることを明らかにした。また、温度依存性の測定から、プロトン伝導度の活性化エネルギーを求めた。これも伝導機構の解明の手掛かりの1つとなった。さらに、固体NMR法により、水クラスターの分子運動(自由度)の凍結の有無を調べた。その結果、150Kまで運動が凍結しないことがわかった。
配位高分子空間を利用したエネルギーデバイスの作製:エネルギー操作の効率を最適化した多孔性配位高分子の空間場を精密に設計・構築し、新しい型の燃料電池やイオン(プロトン)電池デバイスの試作を行った。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Hydrogen Absorption in the Core/Shell Interface of Pd/Pt Nanoparticles2008

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi, M, Yamauchi, H. Kitagawa, Y. Kubota, K. Kato, M. Takata
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 130

      ページ: 1818-1819

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen Absorption in the Core/Shell Interface of Pd/Pt Nanoparticles2008

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi, M. Yamauchi, H. Kitagawa, Y. Kubota, K. Kato, M. Takata
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc 130

      ページ: 1818-1819

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hydrogen Absorption in the Core/Shell Interface of Pd/Pt Nanoparticles2008

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi, M. Yamauchi, H. Kitagawa, Y. Kubota, K. Kato, M. Takata
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 130

      ページ: 1818-1819

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron Holography Study on Temperature Variation of Order Parameter within Circularly-Chained Nickel Nanoparticle Rings2007

    • 著者名/発表者名
      A. Sugawara, K. Fukunaga, M. R. Scheinfein, H. Kobayashi, H. Kitagawa
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. 91

      ページ: 262513-262513

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen-Induced Crystal Structural Transformation of FePt Nanoparticles at Low Temperature2007

    • 著者名/発表者名
      M. Nakaya, M. Kanehara, M. Yamauchi, H. Kitagawa, T. Teranishi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C 111

      ページ: 7231-7234

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mixed-Valence Two-Legged MX-Ladder Complex with a Pair of Out-of-Phase Charge-Density Waves2006

    • 著者名/発表者名
      A.Kobayashi, H.Kitagawa
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc 128

      ページ: 12066-12077

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Most Stable Metallic Phase of the Mixed-Valence MMX-Chain, Pt_2(dtp)_4I (dtp : C_2H_5CS_2) in Purely d-electronic Conductors Based on the Transition-Metal Complex2006

    • 著者名/発表者名
      K.Otsubo, A.Kobayashi, H.Kitagawa, M.Hedo, Y.Uwatoko, H.Sagayama, Y.Wakabayashi, H.Sawa
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc 128

      ページ: 8140-8141

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct Determination of Low-Dimensional Structures -Synchrotron X-ray Scattering on One-Dimensional Charge-Ordered MMX-Chain Complexes2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Wakabayashi, A.Kobayashi, H.Sawa, H.Ohsumi, N.Ikeda, H.Kitagawa
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc 128

      ページ: 6676-6682

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Pressure-Induced Metal-Semiconductor-Metal Transitions in an MMX-Chain Complex, Pt_2(C_2H_5CS_2)_4I2006

    • 著者名/発表者名
      A.Kobayashi, A.Tokunaga, R.Ikeda, H.Sagayama, Y.Wakabayashi, H.Sawa, M.Hedo, Y.Uwatoko, H.Kitagawa
    • 雑誌名

      Eur. J. Inorg. Chem.

      ページ: 3567-3570

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of a One-Dimensional Metal-Dimer Assembled System with Interdimer Interaction, M_2(dtp)_4(M=Ni, Pd; dtp=dithiopropionato)2006

    • 著者名/発表者名
      A.Kobayashi, T.Kojima, R.Ikeda, H.Kitagawa
    • 雑誌名

      Inorg. Chem. 45

      ページ: 322-327

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Tuning of Electronic Structures of Quasi-One-Dimensional Iodide-Bridged Dinuclear Platinum Mixed Valence Complexes2006

    • 著者名/発表者名
      M.Yamashita, S.Takaishi, A.Kobayashi, H.Kitagawa, H.Matsuzaki, H.Okamoto
    • 雑誌名

      Coord. Chem. Rev. 250

      ページ: 2335-2346

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 金属ナノ粒子材料の水素吸蔵機能2008

    • 著者名/発表者名
      北川 宏
    • 学会等名
      日本化学会春季年会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Ruナノ粒子の水素吸蔵特性におけるサイズ効果2007

    • 著者名/発表者名
      小坪正信, 山内美穂, 北川宏
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      北海道
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Non-precious coordination polymer catalysts for fuel cell2007

    • 著者名/発表者名
      Yang Lifen, 山田鉄兵, 北川宏, 木下昌三, 小松民邦
    • 学会等名
      錯体討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Nano-Size Effect on Hydrogen-Storage Properties in Ru Nanoparticles.2007

    • 著者名/発表者名
      M. Kotsubo, M. Yamauchi, H. Kitagawa
    • 学会等名
      The Physical Society of Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Non-precious coordination polymer catalysts for fuel cell2007

    • 著者名/発表者名
      Yang Lifen, T. Yamada, H. Kitagawa, S. Kinoshita, T. Komatsu
    • 学会等名
      Coordination Society of Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] 特集/ナノ粒子応用技術の新展開2006

    • 著者名/発表者名
      北川宏, 山内美穂
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      化学工業
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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