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Compartmentalization of catalysts into metal-organic polyhedra gel for cascade reactions

研究課題

研究課題/領域番号 20K15366
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
研究機関京都大学

研究代表者

LEGRAND ALEX  京都大学, 高等研究院, 特定研究員 (00836372)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードPorous material / supramolecular system / metal organic cages / host-guest system / metal nanoparticles / Metal-organic cages / Metal nanoparticles / Host-guest system / metal-organic polyhedra / self-assembly / soft matter / catalysis / metal nanoparticle
研究開始時の研究の概要

I will use porous molecular cages (MOPs) to immobilize catalyticaly active metal nanoparticles (MNPs) within host cage. In addition, metal-organic cages offer the advantages such as flexibility and processability, which will be use to control the assembly of the hybrid system MNPs(guest)/MOPs(host) into porous gels. The system will be used as bifunctional membrane offering extra free hierarchical porosity for optimal reaction-diffusion and perform one-pot multi-steps catalysis.
This work could lead to high impact journals publication and presentation in international conferences.

研究成果の概要

The project lies in the use of MOPs to (i) isolate multiple catalytic species; (ii) control their spatial organization during gel formation and (iii) use the mesoporosity created by the gel networks as diffusion channels.

研究成果の学術的意義や社会的意義

The developed system will be used as bifunctional membrane offering extra free hierarchical porosity for optimal reaction-diffusion and perform one-pot multi-steps catalysis. This work could lead to high impact journals publication and presentation in international conferences.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Controlled sequential assembly of metal-organic polyhedra into colloidal gels with high chemical complexity2022

    • 著者名/発表者名
      Tsang Min Ying、Tokuda Shun、Han Po-Chun、Wang Zaoming、Legrand Alexandre、Kawano Marina、Tsujimoto Masahiko、Ikeno Yuki、Urayama Kenji、Wu Kevin C.-W.、Furukawa Shuhei
    • 雑誌名

      Small Structures

      巻: 3 ページ: 2100197-2100197

    • DOI

      10.26434/chemrxiv-2021-6dhhs

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Directional asymmetry over multiple length scales in reticular porous materials2021

    • 著者名/発表者名
      Legrand Alexandre、Wang Zaoming、Troyano Javier、Furukawa Shuhei
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 12 号: 1 ページ: 18-33

    • DOI

      10.1039/d0sc05008c

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Spatiotemporal Control of Supramolecular Polymerization and Gelation of Metal?Organic Polyhedra2021

    • 著者名/発表者名
      Legrand Alexandre、Liu Li-Hao、Royla Philipp、Aoyama Takuma、Craig Gavin A.、Carn?-S?nchez Arnau、Urayama Kenji、Weigand Jan J.、Lin Chia-Her、Furukawa Shuhei
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 143 号: 9 ページ: 3562-3570

    • DOI

      10.1021/jacs.1c00108

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthetic and computational assessment of a chiral metal?organic framework catalyst for predictive asymmetric transformation2020

    • 著者名/発表者名
      Canivet Jerome、Bernoud Elise、Bonnefoy Jonathan、Legrand Alexandre、Todorova Tanya K.、Quadrelli Elsje Alessandra、Mellot-Draznieks Caroline
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 11 号: 33 ページ: 8800-8808

    • DOI

      10.1039/d0sc03364b

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] A selective ionic rectifier2020

    • 著者名/発表者名
      Legrand Alexandre、Furukawa Shuhei
    • 雑誌名

      Nature Materials

      巻: 19 号: 7 ページ: 701-702

    • DOI

      10.1038/s41563-020-0686-8

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Controlled assembly of Metal Organic Cages into hierarchical structures and their applications2023

    • 著者名/発表者名
      A. Legrand
    • 学会等名
      RSC Porous Material Interest Group
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Controlled assembly of Metal Organic Cages into hierarchical structures and their applications2023

    • 著者名/発表者名
      A. Legrand
    • 学会等名
      MOF thematic day of the Catalysis and Solid State Chemistry Unit
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stimuli-responsive gelation of linked metal-organic cages using pH and light2023

    • 著者名/発表者名
      A. Legrand
    • 学会等名
      the 38th meeting of the Zeolite French Group
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stimuli-responsive gelation of linked metal-organic cages using pH and light2022

    • 著者名/発表者名
      A. Legrand, S. Furukawa
    • 学会等名
      the international conference on Metal-Organic Frameworks
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of linker structures on materials properties of linked metal-organic polyhedra gels2022

    • 著者名/発表者名
      A. Legrand, S. Furukawa
    • 学会等名
      SPIRITS/LIMNI joint workshop
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Towards the creation of complex hierarchical structures starting from MOFs or MOPs as initial building blocks2020

    • 著者名/発表者名
      Alexandre Legrand
    • 学会等名
      Laboratory of Infrared and Raman Spectroscopy Seminar
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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