| 研究課題/領域番号 |
19K22233
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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36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
犬飼 宗弘 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 講師 (60537124)
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| 研究分担者 |
野田 泰斗 京都大学, 理学研究科, 助教 (00631384)
南川 丈夫 徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 准教授 (10637193)
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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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 配位高分子 / 核磁気共鳴 / 超分子 / 固体NMR |
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| 研究開始時の研究の概要 |
排出される二酸化炭素(CO2)を高効率・低エネルギーで回収・貯蔵・輸送・再利用を可能とする機能性材料やシステムの開発は、環境・エネルギーに関する諸問題の解決に直結するため、極めて重要な研究課題の一つである。本申請では、多孔性配位高分子に注目し、室温・空気雰囲気下でCO2を貯蔵できるナノ空間の創出を研究目的とする。PCPの柔らかい結晶骨格が持つ熱振動(格子振動)と熱運動(分子の回転運動)に注目し、熱振動・運動を有する配位子(柔軟性分子ロータと呼ぶ)の機械的な噛み合わせを利用した動的ナノ空間を構築することで目的を達成する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、多孔性配位高分子(PCP: Porous coordination polymer)に注目し、室温・空気雰囲気下で二酸化炭素(CO2)を貯蔵できるナノ空間の創出を最終目的とし、その目的を達成するために、CO2雰囲気下高分解能固体NMR装置やテラヘルツ分光装置の開発を行い、開発した装置を用いてPCPのCO2貯蔵に関する知見の獲得を試みた。結果、（1）高圧ガス雰囲気下高分解能固体NMR装置の開発とCO2のダイナミクスの解析、(2)多孔性配位高分子の配位ダイナミクスの解析、(3)電場印可下固体NMR装置の開発・測定を実施した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究において開発したNMR装置により、多孔性配位高分子の運動とCO2の運動の間に深い相関があることが明らかとなった。（1）で開発した装置は、吸着・貯蔵・分離中のCO2の運動・位置の詳細を調べることが可能であり、CO2の新たな分析方法として期待できる。また、(2)で実施した実験において発見した配位のダイナミクス（数十秒単位で金属と有機配位子の配位の入れ替え）は、新たなCO2分離・貯蔵の方法として期待できる。
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