| 研究課題/領域番号 |
19H02734
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34010:無機・錯体化学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
松田 亮太郎 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00402959)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
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| キーワード | ナノ空間 / 吸着 / MOF / 金属－有機構造体 / ナノポーラス金属錯体 / クラスター / 多孔性金属錯体 / 分子クラスター / ガス分離 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ナノ空間における分子吸着の科学は、フレキシブルナノポーラス金属錯体による「ゲート型吸着」の発見でブレイクスルーをみたが、最近になり「ゲート型吸着」の問題点が顕在化し、新しい機構による、吸着機能革新が求められている。本研究では、「ナノ空間内でのゲスト分子間相互作用」が吸着において主要な役割を担う、新しいナノ空間物質を創製する。この新物質によって、特定の数の分子が集合化して吸着する「クラスター型吸着」の概念を実証し、ナノ空間物質の機能革新を目指す。本研究は「ナノ空間内において特異的な分子集団はどのように形成されうるか」との問いに対して、科学的な解を示すことで、ナノ空間の科学の新領域を開拓する。
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| 研究成果の概要 |
ナノ空間への分子の吸着は主として、細孔表面原子と吸着分子との間の相互作用、細孔の静電ポテンシャルと吸着分子との相互作用および、吸着分子同士の相互作用による。しかしながら、吸着材料の開発において、吸着分子同士の相互作用はあまり考慮されていない。もし、吸着分子同士の相互作用を変えられれば、大きく吸着機能を変化できると考えられる。そこで、本研究課題では、ナノ空間の科学の新領域を開拓することを目的に、クラスター型吸着を示す、金属―有機複合体のナノ空間材料を設計して合成を行い、吸着特性評価を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ナノ多孔体（ナノメートルサイズの小さな細孔を有する固体材料）は、空気や水の浄化や気体の精製、触媒、エネルギー変換材料等、私たちの身近な機能性材料として使用されています。金属－有機構造体（MOF）はその細孔構造や性質を様々に変えられる新しいナノ多孔体として注目されています。本研究課題では、MOFを利用して、まったく新しい分子吸着機能を実現するもので、その成果は二酸化炭素や酸素などの様々気体の分離を革新的に省エネルギー化し、高効率化することが期待されるものです。
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