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機能性材料を指向したPreyssler型タングステート自在合成法開発

研究課題

研究課題/領域番号 21H02028
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
研究機関広島大学

研究代表者

定金 正洋  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (10342792)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
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: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
キーワードポリオキソメタレート / Preyssler / リンタングステート
研究開始時の研究の概要

Preyssler型タングステン酸化物分子は、単分子メモリ材料、プロトン伝導性材料および酸触媒として注目を集めています。この分子を自在に合成する方法の開発を目的として、4つの研究を行います。(1) 分子空洞内カチオンを変えた分子の合成。(2) 分子骨格中に他の金属に変えた分子の合成。(3) 高収率合成法。(4) 機能性材料としての評価。物性と評価結果の相関関係から、優れた材料開発のための設計指針を構築します。

研究成果の概要

Preyssler型タングステートという空洞を持つ分子に関して、以下の成果をあげた。
(1)SrやBaを内包した新しい化合物の合成に成功した。また、Naが分子空洞内を移動する現象を見出した。(2)分子骨格中のタングステンをモリブデンに置換した化合物の合成に成功し論文を発表した。(3)単離収率をこれまでの30%程度から45%程度にまで上げた。(4)合成した化合物がウイルスの観察用の染色剤として優れていることを見出し、論文として発表した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Preyssler型タングステートは円盤状のアニオン性分子でその分子内に空洞を持つ。水溶液中で安定であることに加え対カチオンとしてプロトンを持つものは強酸性を示す。そのため酸触媒として工業的に有用な化合物である。また、空洞内に含まれるイオンが移動することにより次世代のメモリ材料として期待されている。
空洞内にこれまでにないイオンを導入した新しい化合物の合成やイオンの移動挙動の解明は新しいメモリ材料開発に有用であり学術的意義は大きい。加えてこの分子がコロナウイルスなどのウイルスの観察に役立つ事が分かったので社会的意義は大きい。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Universitat Rovira i Virgili(スペイン)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] National Research and Innovation Agency(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Universitat Rovira i Virgili(スペイン)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] National Research and Innovation Agency(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Universitat Rovira i Virgili,(スペイン)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Newcastle University(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Preyssler-type phosphotungstate is a new family of negative-staining reagents for the TEM observation of viruses2022

    • 著者名/発表者名
      Sahiro Koichi、Kawato Yasuhiko、Koike Kanae、Sano Tsuneji、Nakai Toshihiro、Sadakane Masahiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 7554-7554

    • DOI

      10.1038/s41598-022-11405-3

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis and Structural Characterization of Multi‐Molybdenum‐Substituted Preyssler‐type Phosphotungstates2022

    • 著者名/発表者名
      Khoiru Wihadi Muh. Nur、Haioka Terufumi、Kojima Tatsuhiro、L?pez Xavier、Ueda Tadaharu、Sano Tsuneji、Sadakane Masahiro
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: 2022 号: 36

    • DOI

      10.1002/ejic.202200533

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Solid State Migration of Encapsulated Cations of Preyssler-type Phosphotungstate2022

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Sadakane
    • 学会等名
      44th International Conference on Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solid-state ion migration in Preyssler-type Phosphotungstate2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Sadakane
    • 学会等名
      INPOMS EPSRC-JSPS Core-to-Core Online Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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