| 研究課題/領域番号 |
19K22077
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分27:化学工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
冨樫 貴成 山形大学, 理学部, 准教授 (80510122)
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| 研究分担者 |
石渡 聡 山形大学, 理学部, 准教授 (70375393)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 配位高分子 / ナノ結晶 / 形状制御 / 固相合成 / 形状誘導 / 金属ナノ結晶 / ナノ結晶合成 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光学・触媒特性などナノ結晶の物性は、露出結晶面やアス ペクト比などその形状に強く依存する。しかし、形状に由来する高い比表面積を有するた め熱力学的に不安定でありその合成が困難である。結果、非常に希薄な溶液内で合成され るため多量な廃液排出が材料として利用するための課題であった。本研究では、異方性ナノ結晶を合成するための反応場を、構造が不規則な溶液から幾何学構造を持つ配位高分子へ変更し廃液量の劇 的な低減を可能とする。さらに、配位高分子と合成される異方性ナノ結晶の結晶面の幾何 学的関係を数学により解析することにより本手法のさらなる一般化を目指す
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| 研究成果の概要 |
本研究では、数種の銀系配位高分子のスクリーニングによりナノ結晶の形状をコントロールする効果を有する銀系配位高分子を発見した。発見された配位高分子はいずれも、プレート状の銀ナノ結晶を選択的に合成する効果を有する。銀ナノプレートを選択的に析出するシュウ酸銀の酸化-還元反応速度および溶解-析出反応速度を制御し、単分散銀ナノプレートの合成まで成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
運動が制限された固体である配位高分子が異方性結晶を選択的に析出する反応場としての効果の証明により、擬似的な固相反応により平板形状を有する異方性ナノ結晶合成法の可能性が広がる。さらに、形状・サイズ単分散性も液相合成同等のレベルまで向上させることができた。これにより、液相合成の最大の課題であった廃液を100分の1程度まで減少させることができる。
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