| 研究課題/領域番号 |
20K20450
|
|---|
| 補助金の研究課題番号 |
19H05532 (2019)
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
|
| 配分区分 | 基金 (2020)
補助金 (2019) |
|---|
| 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
|
|---|
| 研究機関 | 早稲田大学 |
|---|
研究代表者 |
黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 名誉教授 (90130872)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
25,870千円 (直接経費: 19,900千円、間接経費: 5,970千円)
2021年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
|
|---|
| キーワード | 層状物質 / 形態制御 / ナノ材料 / 層端面 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
無機層状化合物の結晶端（層端面）には結晶内とは異なる配位環境を有した化学種が存在しており、様々な層状化合物の機能発現に関わる重要な役割を担っていると考えられる。そこで本研究課題では、層端面を多く露出させた異方形状の層状酸化物や層状水酸化物の合成・解析・機能評価により、層状化合物の層端面が有する化学的・物理的性質の解明に挑む。
|
| 研究成果の概要 |
無機層状化合物の結晶端（すなわち層端面）は層表面とは異なる特異な性質を有すると予想されるが、その本質は理解されておらず全く未開拓の分野であった。本研究課題では、結晶外表面に対する層端面の露出割合を制御する合成化学の確立を目指し、層状金属水酸化物の積層方向への異方的な結晶成長法や水酸化物ナノシートのボトムアップ的なラテラルサイズ制御法を開発した。また、積層方向サイズがラテラルサイズを超えるロッド状結晶の解析により、端面に存在すると考えられる水酸基の検出に成功した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
無機層状化合物は古くから幅広い分野で用いられてきた材料群であるが、結晶端となる層端面に由来する情報は平均構造の中に埋もれていた。本研究で開発に成功した結晶外表面に対する層端面の露出割合を制御する様々な形態制御法は、層端面の理解・活用を大きく前進させるものであり、二次元化合物の科学の深化や次世代材料開発に向け、幅広い無機材料を横断する新たな研究領域の開拓につながると期待される。
|
