研究課題/領域番号 |
21H01738
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研究種目 |
基盤研究(B)
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配分区分 | 補助金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分28010:ナノ構造化学関連
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研究機関 | 東京大学 |
研究代表者 |
北尾 岳史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (70830769)
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研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
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キーワード | 多孔性金属錯体 / ナノカーボン材料 / ホストーゲスト / ポリアセン / 鋳型重合 / グラフェンナノリボン |
研究開始時の研究の概要 |
炭素材料の構造制御に基づく革新的機能の発現は、新しい材料創製の潮流になると期待される。しかし、その合理的な精密作製手法は未だ確立されておらず、物質の多くが実験的な検証にいたっていないのが現状である。多孔性金属錯体(MOF)は、金属イオンと有機配位子の適切な選択によって細孔構造を合理的かつ緻密に設計することができる。本研究では、「MOF鋳型法によるナノカーボン材料の精密合成」技術を基盤とすることで、これまで理論上の存在であった特異な構造をもったグラフェンナノリボン(GNR)や超構造GNR集積体を現実的に作り出し、エキゾチックな物理的性質を具現化する。
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研究実績の概要 |
アセンはベンゼン環が直線状に縮環した構造を有する多環芳香族炭化水素である。アセンはπ共役に由来する高い伝導性を有し、環の個数の増加にしたがって伝導性が増加する。中でも、ベンゼン環が無数に連なったポリアセンは、高温での超伝導が理論予想されている。そのため、ポリアセンは、有機半導体材料としての応用のみならず、学術的な興味も相まって多くの注目を集めている。しかし、効率的にベンゼン環を伸長させる手法は存在せず、さらに、アセンはベンゼン環の数が増えると不安定化(二量化、酸化)する。そのため、ペンタセンの合成から100年以上がたった現在でも、ベンゼン環が12個のアセンが最長である。多孔性金属錯体(MOF)は、金属イオンと有機配位子からなるナノサイズの細孔を有する多孔性材料である[2]。MOFは高い規則性を有し、構成要素を適切に選択することで、サイズ・形状・表面環境などの細孔構造を緻密にデザインできる。そのため、MOFが有するナノ空間を高分子やナノカーボン合成の場として用いることで、一次構造や高次構造を精密制御することが可能になる。本研究では、MOFが有する一次元ナノ細孔を重合場として用いることで、架橋反応を抑制し、ポリアセンの合成を行うことを目的とする。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ポリアセンの前駆体となる高分子の合成に成功したため。
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今後の研究の推進方策 |
前駆体高分子からポリアセンへの変換反応を行う。
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