• 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

電子状態の異なる分子状金属酸化物の混晶化による化学ドーピングと物性制御

研究課題

研究課題/領域番号 18K05060
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分32020:機能物性化学関連
研究機関山口大学

研究代表者

綱島 亮  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (70466431)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード固溶体 / 分子結晶 / ポリオキソメタレート / 電気伝導性 / 混晶
研究成果の概要

分子状のMoやW酸化物であるポリオキソメタレートについて、電子状態の異なる複数のクラスターからなる混晶を作製し、組成比に応じてマクロスコピックな性質が変わるような系を実現する。固体中のポリオキソメタレートの対カチオンとなる無機イオンや有機カチオンに取り囲まれており、カチオンの大きさ・価数・酸化還元活性などをパラメーターとして様々な結晶性試料を調整し、溶解性・酸化還元活性・電気伝導性・誘電性を表す物性値を組成比でプロットした状態図を作製する。得られた結果を基に、不均一触媒・固相電解質・電池材料・エレクトロニクス材料としてのパフォーマンスの向上や新奇性を開拓する研究を展開した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Siや金属酸化物などの原子性結晶では、ホスト化合物中の原子Aと類似の大きさだが電子状態が異なる原子Bをゲストとして結晶中に導入する。また、遷移金属イオンなどの異なる原子価が可能な場合、酸化還元的過程を介して混合原子価状態にできる。また、合金は置換・混合する量が不純物程度を超える点でドーピングとは異なるが類似の化学である。そこで、触媒や電子材料として注目されている分子性の金属酸化物であるポリオキソメタレートの結晶性固体について、化学的・物理的性質を固溶化により制御できるような可能性を探索した。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] グラスゴー大学(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] グラスゴー大学(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 北京化工大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Molecular solid solutions for advanced materials - homeomorphic or heteromorphic2022

    • 著者名/発表者名
      Tsunashima Ryo
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 24 号: 7 ページ: 1309-1318

    • DOI

      10.1039/d1ce01632f

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Phase Transitions of a Molecular Metal Oxide2020

    • 著者名/発表者名
      Fujibayashi Masaru、Watari Yu、Tsunashima Ryo、Nishihara Sadafumi、Noro Shin‐ichiro、Lin Chang‐Gen、Song Yu‐Fei、Takahashi Kiyonori、Nakamura Takayoshi、Akutagawa Tomoyuki
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 59 号: 50 ページ: 22446-22450

    • DOI

      10.1002/anie.202010748

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spin Crossover between the High-Spin and Low-Spin States and Dielectric Switching in the Ionic Crystals of a Fe(II) [2 × 2] Molecular Grid2020

    • 著者名/発表者名
      Uezu Yuta、Tsunashima Ryo、Tanaka Chiaki、Fujibayashi Masaru、Manabe Jun、Nishihara Sadafumi、Inoue Katsuya
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 93 号: 12 ページ: 1583-1587

    • DOI

      10.1246/bcsj.20200207

    • NAID

      130007955888

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Doping of metal-free molecular perovskite with hexamethylenetetramine to create non-centrosymmetric defects2020

    • 著者名/発表者名
      Morita Hagino、Tsunashima Ryo、Nishihara Sadafumi、Akutagawa Tomoyuki
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 22 号: 13 ページ: 2279-2282

    • DOI

      10.1039/d0ce00173b

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic Polyoxometalate Cages Assembled via Layers of Heteroanion Templates2019

    • 著者名/発表者名
      Zheng Qi、Kupper Manuel、Xuan Weimin、Oki Hirofumi、Tsunashima Ryo、Long De-Liang、Cronin Leroy
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 34 ページ: 13479-13486

    • DOI

      10.1021/jacs.9b04533

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ferroelectric Behavior of a Hexamethylenetetramine‐Based Molecular Perovskite Structure2019

    • 著者名/発表者名
      Morita Hagino、Tsunashima Ryo、Nishihara Sadafumi、Inoue Katsuya、Omura Yuriko、Suzuki Yasutaka、Kawamata Jun、Hoshino Norihisa、Akutagawa Tomoyuki
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 58 号: 27 ページ: 9184-9187

    • DOI

      10.1002/anie.201905087

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Structure, and Electrochemical Properties of [Na(SO3)2(RPO3)4MoV4MoVI14O49]5- (R = Propyl or t-Butyl)2019

    • 著者名/発表者名
      Fujibayashi Masaru、Shiga Misaki、Tsunashima Ryo、Nakamura Takayoshi
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 92 号: 5 ページ: 918-922

    • DOI

      10.1246/bcsj.20180347

    • NAID

      130007649780

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural Phase Transition Behavior Observed for a Single Crystal of the Tetrabutylammonium Salt of a Mo18 Polyoxometalate2018

    • 著者名/発表者名
      Oki Hirofumi、Shiga Misaki、Nakamura Ippei、Nishida Kazuki、Ichihashi Katsuya、Nishihara Sadafumi、Inoue Katsuya、Akutagawa Tomoyuki、Tsunashima Ryo
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: 2019 号: 3-4 ページ: 492-495

    • DOI

      10.1002/ejic.201801044

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemo-chromism in an orthogonal dabco-based Co(ii) network assembled by methanol-coordination and hydrogen bond formation2018

    • 著者名/発表者名
      Shiga Misaki、Kawaguchi Shogo、Fujibayashi Masaru、Nishihara Sadafumi、Inoue Katsuya、Akutagawa Tomoyuki、Noro Shin-ichiro、Nakamura Takayoshi、Tsunashima Ryo
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 47 号: 23 ページ: 7656-7662

    • DOI

      10.1039/c8dt01220b

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Design of Symmetry Defect in the Molecular Perovskite Structure2021

    • 著者名/発表者名
      Ryo Tsunashima, Hagino Morita, Tomoe Koga, Junpei Moriguchi
    • 学会等名
      Materials Research Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Co-DABCO一次元鎖からなるK[Co(dabco)(OCN)3]の構造相転移2021

    • 著者名/発表者名
      藤川 奈緒美、高橋 仁徳、中村 貴義、綱島 亮
    • 学会等名
      日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘキサメチレンテトラミンを用いた分子性ペロブスカイト化合物ABI3の構造と誘電物性2021

    • 著者名/発表者名
      本田 弘樹、綱島 亮、森田 萩乃
    • 学会等名
      日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 光連結異性化を示すCo(III)ニトリト錯体の誘電特性2021

    • 著者名/発表者名
      知念 真妃郎、綱島  亮
    • 学会等名
      日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Exploring a Macroscopic Solid-state Property of Polyoxometalate-based Hybrids2020

    • 著者名/発表者名
      綱島亮
    • 学会等名
      錯体化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アンモニウムを内包した四面体型錯体の結晶構造と誘電特性2020

    • 著者名/発表者名
      田中千晶、綱島亮、中村貴義、高橋仁徳
    • 学会等名
      日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] プロトン化したhexamethylenetetramineとdabcoからなるイオン性置換型固溶体における結晶構造と誘電性2020

    • 著者名/発表者名
      綱島亮、森田萩乃、芥川智行
    • 学会等名
      日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 球状σ系有機分子の高自由度を活かす電子・機能材料の開発2019

    • 著者名/発表者名
      綱島亮
    • 学会等名
      電子情報通信学会 有機エレクトロニクス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular metal-oxide; exploring the fine synthetic method and designing solid state property2019

    • 著者名/発表者名
      R. Tsunashima
    • 学会等名
      13th Conduction and Photoconduction in Organic Solids and Related Phenomena
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Solid-state Properties of Molecular Metal Oxide; Functionality Designed by Inter-cluster Space2019

    • 著者名/発表者名
      R. Tsunashima
    • 学会等名
      7th Asian Conference On Coordination Chemistry (ACCC7)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分子断片化した金属酸化物が示す固体物性2018

    • 著者名/発表者名
      綱島亮
    • 学会等名
      日本化学会中国・四国支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Macroscopic Electrical Properties of the Mixed-valence Polyoxometalate2018

    • 著者名/発表者名
      R. Tsunashima
    • 学会等名
      43th International Conference on Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 機能材料2020

    • 著者名/発表者名
      森田萩乃、綱島亮
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      シーエヌシー出版
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 綱島研

    • URL

      http://web.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~ryotsuna/tsunashima/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      http://web.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~ryotsuna/tsunashima/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 安全無害なペロブスカイト型強誘電体材料およびその製造方法2020

    • 発明者名
      綱島亮、森田萩乃
    • 権利者名
      綱島亮、森田萩乃
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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