| 研究課題/領域番号 |
19H02805
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
|---|
研究代表者 |
木村 辰雄 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究グループ長 (20308191)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 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: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
|
|---|
| キーワード | 多孔体 / メソポーラス / 無機固体化学 / ナノ機能材料 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
研究提案者が世界で初めてその合成を報告した非シリカ系ハイブリッド型メソポーラス材料に関する研究に於いて、分子レベルで交互に配列した無機種と有機基が空間表面に露出しているハイブリッド骨格構造に着目し、任意の機能設計に向けた有機基の多様化と無機組成の選択によるナノ空間の環境最適化を実現する。また、有機基の設計と特殊な孔内環境の相乗効果による機能創出に関する学術的価値を高めるため、物性値で管理できる空間環境（親水性／疎水性）はハイブリッド骨格構造の組成（無機種／有機基）とを関連付ける。触媒反応などで対象とする分子の物性値も使いながら、本物質系の特異性や応用可能性を提示していく。
|
| 研究成果の概要 |
ホスホン酸化合物の分子構造を設計することは、機能付与とともに、出発金属源との反応性を調整することに有効であり、多種多様な非シリカ系ハイブリッド型メソポーラス材料の合成に成功した。骨格内有機基の多様化に向けてはメソポーラス有機シリカ系材料並みの設計が視野に入り、本研究の最終目標であったビピリジンを導入したメソポーラスホスホン酸アルミニウムも実現した。無機組成を拡張に関しては整数比での精密設計が非常に重要であり、異種元素との同型置換がイメージできたことで、疎水的な表面構造を分子スケールで親水化するための方法論の提案に至った。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
金属ホスホン酸塩のメソポーラス構造化へ挑戦してきた結果として、多種多様な非シリカ系ハイブリッド型メソポーラス材料の合成法が蓄積されてきた。親水性／疎水性を分子スケールで調整した表面構造を有するナノ空間を設計することの学術的意義は化学反応に毎に相応しい環境が提供できることにある。例えば、溶媒を使用しない化学反応が実現できれば、分離プロセスに要するエネルギーの削減や環境負荷の高い化学物質の使用量低減等、社会的意義は大きい。
|
