金属有機構造体の電子顕微鏡その場観測と物性計測に基づく機能発現モデルの構築

• 研究課題/領域番号: 25K08412
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分28010:ナノ構造化学関連
• 研究機関: 東京都市大学
• 研究代表者: 藤田 博之 東京都市大学, 付置研究所, 特別教授 (90134642)
• 研究分担者: 糸井 充穂 東京都市大学, 理工学部, 教授 (40422448) ; 石田 忠 東京科学大学, 総合研究院, 准教授 (80517607)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025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); 2027年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2026年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 金属有機構造体 / プルシアンブルー類似体 / 電子顕微鏡その場観測 / マイクロ流体デバイス / 電池電極材料

研究開始時の研究の概要

本研究は金属有機構造体 (metal-organic framework: MOF)について、その吸着や置換の機能を最大にするため、材料組成、結晶構造、製造過程や後処理の最適化を目指すものである。異なる材料組成や製作法で多様な試料を作り、X線構造解析や磁気、電気測定で各種物性値を評価する。特にコアとシェルの組成が異なる構造に着目し、MOF結晶成長とイオンの吸着・置換の動的過程を電子顕微鏡でその場観察する。得られたイオン吸蔵と排出機能に関する時空間情報と、材料、構造、物性値との関係を明らかにし、MOFの機能発現機構の解明をめざす。この知見に基づき、機能性能を予測可能なモデルの構築を試みる。