構造柔軟性を持つ多孔性金属錯体の粉末法による結晶構造解析

• 研究課題/領域番号: 21510107
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 久保田 佳基 大阪府立大学, 理学系・研究科, 准教授 (50254371)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: ナノ材料 / 多孔性材料 / ガス吸着 / 放射光粉末回折 / 精密電子密度解析 / 精密結晶構造解析 / マキシマム・エントロピー法 / 精密構造解析

研究概要

本研究では、構造柔軟性を持つ多孔性金属錯体がガス分子を認識し、その骨格構造を変形させながら吸着する様子を放射光粉末回折法により調べた。ある多孔性金属錯体は、CO_2吸着量が増えるにつれて、細孔の形が菱形から正方形へと変化することが分かった。また、それに同調して細孔内のレポーター分子もその立体構造を変化させることにより強い青色発光を示すためCO_2センサーとなることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Gas detection by structural variations of fluorescent guest molecules in a flexible porous coordination polymer (2011)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Yanai, Koji Kitayama, Yuh Hijikata, Hiroshi Sato, Ryotaro Matsuda, Yoshiki Kubota, Masaki Takata, Motohiro Mizuno, Takashi Uemura, Susumu Kitagawa
  • 雑誌名: Nature Mater 巻: 10 ページ: 787-793
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization of the chalcogenide compound Sb_8Te_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: Kouichi Kifune, Tomoko Fujita, Yoshiki Kubota, Noboru Yamada, Toshiyuki Matsunaga
  • 雑誌名: Acta Cryst. B 巻: 67 ページ: 381-385
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reporting Structural Transformation of Soft Porous Crystals for Detection of CO_2 (2011)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Yanai, Koji Kitayama, Yuh Hijikata, Hiroshi Sato, Ryotaro Matsuda, Yoshiki Kubota, Masaki Takata, Motohiro Mizuno, Takashi Uemura, Susumu Kitagawa
  • 雑誌名: Nature Mater. 巻: 10 号: 10 ページ: 787-793
  • DOI: 10.1038/nmat3104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization of the chalcogenide compound Sb_8Te_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: Kouichi Kifune, Tomoko Fujita, Yoshiki Kubota, Noboru Yamada, Toshiyuki Matsunaga
  • 雑誌名: Acta Cryst.B 巻: 67 号: 5 ページ: 381-385
  • DOI: 10.1107/s0108768111033738
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Interpenetration for Tuning Structural Flexibility Impacts on Sorption Properties (2010)
  • 著者名/発表者名: Sareeya Bureekaew, Hiroshi Sato, Ryotaro Matsuda, Yoshiki Kubota, Raita Hirose, Jungeun Kim, Kenichi Kato, Masaki Takata, Susumu Kitagawa
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 巻: 49 ページ: 7660-7664
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural investigation of GeSb_6Te_<10> and GeBi_6Te_<10> intermetallic compounds in the chalcogenide homologous series (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Matsunaga, Rie Kojima, Noboru Yamada, Tomoko Fujita, Kouichi Kifune, Yoshiki Kubota, Masaki Takata
  • 雑誌名: Acta Cryst. B 巻: 66 ページ: 407-411
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature responsive channel uniformity impacts on highly guest-selective adsorption in a porous coordination polymer (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryotaro Matsuda, Takashi Tsujino, Hiroshi Sato, Yoshiki Kubota, Kunimitsu Morishige, Masaki Takata
  • 雑誌名: Susumu Kitagawa, Chem. Sci 巻: 1 ページ: 315-321
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective sorption of oxygen and nitric oxide by an electron-donating flexible porous coordination polymer (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoru Shimomura, Masakazu Higuchi, Ryotaro Matsuda, Ko Yoneda, Yuh Hijikata, Yoshiki Kubota, Yoshimi Mita, Jungeun Kim, Masaki Takata, Susumu Kitagawa
  • 雑誌名: Nature Chem 巻: 2 ページ: 633-637
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solid Solutions of Soft Porous Coordination Polymers : Fine-Tuning of Gas Adsorption Properties (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Fukushima, Satoshi Horike, Yasutaka Inubushi, Keiji Nakagawa, Yoshiki Kubota, Masaki Takata, Susumu Kitagawa
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 巻: 49 ページ: 4820-4824
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic Construction of Porous Coordination Pillared-Layer Structures and Their Sorption Properties (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirotoshi Sakamoto, Ryo Kitaura, Ryotaro Matsuda, Susumu Kitagawa, Yoshiki Kubota, Masaki Takata
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 39 ページ: 218-219
  • NAID: 10027178035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incommensurate guest adsorption in bellows-shaped one-dimensional channels of porous coordination polymers (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryotaro Matsuda, Ryo Kitaura, Yoshiki Kubota, Tatsuo C. Kobayashi, Masaki Takata, Susumu Kitagawa
  • 雑誌名: Microporous and Mesoporous Materials 巻: 129 ページ: 296-303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solid Solutions of Soft Porous Coordination Polymers : Fine-Tuning of Gas Adsorption Properties (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Fukushima, Satoshi Horike, Yasutaka Inubushi, Keiji Nakagawa, Yoshiki Kubota, Masaki Takata, Susumu Kitagawa
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed. 巻: 49 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective sorption of oxygen and nitric oxide by an electron-donating flexible porous coordination polymer (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoru Shimomura, Masakazu Higuchi, Ryotaro Matsuda, Ko Yoneda, Yuh Hijikata, Yoshiki Kubota, Yoshimi Mita, Jungeun Kim, Masaki Takata, Susumu Kitagawa
  • 雑誌名: Nature Chemistry 巻: 2 ページ: 633-637
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature responsive channel uniformity impacts on highly guest-selective adsorption in a porous coordination polymer (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryotaro Matsuda, Takashi Tsujino, Hiroshi Sato, Yoshiki Kubota, Kunimitsu Morishige, Masaki Takata, Susumu Kitagawa
  • 雑誌名: Chem.Sci. 巻: 1 ページ: 315-321
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Interpenetration for Tuning Structural Flexibility Impacts on Sorption Properties (2010)
  • 著者名/発表者名: Sareeya Bureekaew, Hiroshi Sato, Ryotaro Matsuda, Yoshiki Kubota, Jungeun Kim, Kenichi Kato, Masaki Takata, Susumu Kitagawa
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed. 巻: 49 ページ: 7660-7664
  • 査読あり
• [雑誌論文] Porous Coordination Polymer with Pyridinium Cationic Surface,[Zn_2(tpa)_2(cpb)] (2009)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Higuchi, Daisuke Tanaka, Satoshi Horike, Hirotoshi Sakamoto, Kohei Nakamura, Yohei Takashima, Yuh Hijikata, Nobuhiro Yanai, Jungeun Kim, Kenichi Kato, Yoshiki Kubota, Masaki Takata, Susumu Kitagawa
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 131 ページ: 10336-10337
  • 査読あり
• [雑誌論文] Porous Coordination Polymer with Pyridinium Cationic Surface, [Zn_2(tpa)_2(cpb)] (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Higuchi, D.Tanaka, S.Horike, H.Sakamoto, K.Nakamura, Y.Takashima, Y.Hijikata, N.Yanai, J.Kim, K.Kato, Y.Kubota, M.Takata, S.Kitagawa
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 131 ページ: 10336-10337
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incommensurate guest adsorption in bellows-shaped one-dimensional channels of porous coordination polymers (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Matsuda, R.Kitaura, Y.Kubota, T.C.Kobayashi, M.Takata, S.Kitagawa
  • 雑誌名: Microporous and Mesoporous Materials 129 ページ: 296-303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic Construction of Porous Coordination Pillared-Layer Structures and Their Sorption Properties (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Sakamoto, R.Kitaura, R.Matsuda, S.Kitagawa, Y.Kubota, M.Takata
  • 雑誌名: Chem.Lett. 39 ページ: 218-219
  • NAID: 10027178035
  • 査読あり
• [学会発表] Ab-initio structure determination of[Cu(dhbc)_2(dpa)] n as high CO_2 adsorption materials (2011)
  • 著者名/発表者名: Yohei Sato, Yoshiki Kubota, Yasutaka Inubushi, Masaki Takata
  • 学会等名: The 11th Tamura Memorial Symposium
  • 発表場所: Osaka Prefecture University(Sakai)
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] Ab-initio structure determination of [Cu(dhbc)_2(dpa)]_n as high CO_2 adsorption materials (2011)
  • 著者名/発表者名: Yohei Sato, Yoshiki Kubota, Yasutaka Inubushi, Masaki Takata
  • 学会等名: The 11th Tamura Memorial Symposium
  • 発表場所: 大阪府立大学(堺市)
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] 非整合な電荷密度波を示すCuV_2S_4の結晶構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河口彰吾, 久保田佳基, 石橋広記
  • 学会等名: 日本結晶学会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2011-11-24
• [学会発表] Structural Analysis of Spinel Compound CuV_2S_4 with Incommensurate Charge-Density Wave (2011)
  • 著者名/発表者名: Shogo Kawaguchi, Yoshiki Kubota, Naruki Tsuji, Jungeun Kim, Kenichi Kato, Masaki Takata, Hiroki Ishibashi
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: University of Cambridge(Cambridge, UK)
  • 年月日: 2011-08-31
• [学会発表] Structural Analysis of Spinel Compound CuV_2S_4 with Incommensurate Charge-Density Wave (2011)
  • 著者名/発表者名: Shogo Kawaguchi, Yoshiki Kubota, Naruki Tsuji, Jungeun Kim, Kenichi Kato, Masaki Takata, Hiroki Ishibashi
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: University of Cambridge (Cambridge, UK)
  • 年月日: 2011-08-31
• [学会発表] 酸素分子が吸着したゼオライトの構造相転移 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鰐川泰, 久保田佳基, 堀彰宏, 桑名加菜子, 小林達生, 白曼雅子, 仲井和之, 金廷恩, 加藤健一, 高田昌樹, 松田亮太郎, 北川進
  • 学会等名: 日本放射光学会
  • 発表場所: つくば国際会議場(つくば市)
  • 年月日: 2011-01-10
• [学会発表] 酸素分子が吸着したゼオライトの構造相転移 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鰐川泰, 久保田佳基, 堀彰宏, 桑名加菜子, 小林達生, 白曼雅子, 仲井和之, 金廷恩, 加藤健一, 高田昌樹, 松田亮太郎, 北川進
  • 学会等名: 第24回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場(つくば市)
  • 年月日: 2011-01-10
• [学会発表] Molecular arrangement and magnetic properties of O_2 in the nanoporous materials (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Kubota, Akihiro Hori, Tatsuo C. Kobayashi, Ryotaro Matsuda, Kouichi Kindo, Kenichi Kato, Masaki Takata, Susumu Kitagawa
  • 学会等名: XXII Congress of the International Union of Crystallography
  • 発表場所: Palacio Municipal de Congresos(Madrid, Spain)
• [学会発表] Incommensurate structure analyses of Bi-Te and Sb-Te binary system (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Shakudo, Kouichi Kifune, Yoshiki Kubota, Toshiyuki Matsunaga, Noboru Yamada, Masaki Takata
  • 学会等名: XXII Congress of the International Union of Crystallography
  • 発表場所: Palacio Municipal de Congresos(Madrid, Spain)
• [学会発表] Molecular arrangement and magnetic properties of O_2 in the nanoporo us materials (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Kubota, Akihiro Hori, Tatsuo C.Kobayashi, Ryotaro Matsuda, Kouichi Kindo, Kenichi Kato, Masaki Takata, Susumu Kitagawa
  • 学会等名: XXII Congress of the International Union of Crystallography
  • 発表場所: Palacio Municipal de Congresos (Madrid, Spain)
• [学会発表] Incommensurate structure analyses of Bi-Te and Sb-Te binary system (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Shakudo, Kouichi Kifune, Yoshiki Kubota, Toshiyuki Matsunaga, Noboru Yamada, Masaki Takata
  • 学会等名: XXII Congress of the International Union of Crystallography
  • 発表場所: Palacio Municipal de Congresos (Madrid, Spain)
• [学会発表] 吸着酸素分子の磁性が誘起するゼオライトの構造相転移 (2010)
  • 著者名/発表者名: 久保田佳基, 鰐川泰, 堀彰宏, 桑名加菜子, 小林達生, 白曼雅子, 仲井和之, 金廷恩, 加藤健一, 高田昌樹, 松田亮太郎, 北川進
  • 学会等名: 日本結晶学会
  • 発表場所: 大阪大学(吹田市)
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] 吸着酸素分子の磁性が誘起するゼオライトの構造相転移 (2010)
  • 著者名/発表者名: 久保田佳基, 鰐川泰, 堀彰宏, 桑名加菜子, 小林達生, 白曼雅子, 仲井和之, 金廷恩, 加藤健一, 高田昌樹, 松田亮太郎, 北川進
  • 学会等名: 日本結晶学会 平成22年度年会
  • 発表場所: 大阪大学(吹田市)
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] MFIゼオライトに吸着した酸素分子の配列構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鰐川泰, 久保田佳基, 堀彰宏, 桑名加菜子, 小林達生, 白曼雅子, 仲井和之, 金廷恩, 加藤健一, 高田昌樹, 松田亮太郎, 北川進
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪府立大学(堺市)
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] MFIゼオライトに吸着した酸素分子の配列構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鰐川泰, 久保田佳基, 堀彰宏, 桑名加菜子, 小林達生, 白曼雅子, 仲井和之, 金廷恩, 加藤健一, 高田昌樹, 松田亮太郎, 北川進
  • 学会等名: 日本物理学会 2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学(堺市)
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] 多孔性配位高分子Cu-CHDに吸着したO2の磁性と構造の相関 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀彰宏, 小林達生, 久保田佳基, 松尾晶, 金道浩一, 金延恩, 加藤健一, 高田昌樹, 坂本裕俊, 松田亮太郎, 北川進
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山市)
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] MFIゼオライトに吸着した酸素分子の配列構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鰐川泰, 久保田佳基, 堀彰宏, 桑名加菜子, 小林達生, 白曼雅子, 仲井和之, 金廷恩, 加藤健一, 高田昌樹, 松田亮太郎, 北川進
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山市)
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] 多孔性配位高分子Cu-CHDに吸着したO_2の磁性と構造の相関 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀彰宏, 小林達生, 久保田佳基, 松尾晶, 金道浩一, 金延恩, 加藤健一, 高田昌樹, 坂本裕俊, 松田亮太郎, 北川進
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] 多孔性金属錯体CuBDTのO_2ガス吸着構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鰐川泰, 久保田佳基, 堀彰宏, 小林達生, 高田昌樹, 北川進
  • 学会等名: 日本放射光学会
  • 発表場所: イーグレ姫路(姫路市)
  • 年月日: 2010-01-08
• [学会発表] 多孔性金属錯体CID-4に吸着した酸素分子の整列構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮村真理子, 久保田佳基, 堀彰宏, 小林達生, 高田昌樹, 田中大輔, 北川進
  • 学会等名: 日本放射光学会
  • 発表場所: イーグレ姫路(姫路市)
  • 年月日: 2010-01-08
• [学会発表] 多孔性金属錯体CID-4に吸着した酸素分子の整列構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮村真理子, 久保田佳基, 堀彰宏, 小林達生, 高田昌樹, 田中大輔, 北川進
  • 学会等名: 日本放射光学会
  • 発表場所: イーグレ姫路
  • 年月日: 2010-01-08
• [学会発表] 多孔性金属錯体CuBDTのO_2ガス吸着構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鰐川泰, 久保田佳基, 堀彰宏, 小林達生, 高田昌樹, 北川進
  • 学会等名: 日本放射光学会
  • 発表場所: イーグレ姫路
  • 年月日: 2010-01-08
• [学会発表] 多孔性金属錯体のナノ細孔に吸着した酸素分子の整列構造と磁性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 久保田佳基
  • 学会等名: 日本結晶学会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス(西宮市)
  • 年月日: 2009-12-06
• [学会発表] 多孔性金属錯体のナノ細孔に吸着した酸素分子の整列構造と磁性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 久保田佳基
  • 学会等名: 日本結晶学会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
  • 年月日: 2009-12-06
• [学会発表] 多孔性金属錯体Cd(bpndc)(bpy)に吸着した酸素分子の整列構造と磁性II (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮村真理子, 南方千晴, 鰐川泰, 久保田佳基, 堀彰宏, 戸田洋平, 鈴木雄太, 小林達生, 松尾晶, 金道浩一, 高田昌樹, 田中大輔, 北川進
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 熊本大学黒髪キャンパス(熊本市)
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] 多孔性金属錯体Cd(bpndc)(bpy)に吸着した酸素分子の整列構造と磁性II (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮村真理子, 南方千晴, 鰐川泰, 久保田佳基, 堀彰宏, 戸田洋平, 鈴木雄太, 小林達生, 松尾晶, 金道浩一, 高田昌樹, 田中大輔, 北川進
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 熊本大学黒髪キャンパス
  • 年月日: 2009-09-27