公募研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
本研究では、申請者がこれまでに開発してきたメタラジチオレン構造からなるπ共役配位ナノシート（CONASH）のように、錯体ユニット間に強い電子・磁気相互作用を有する「強電子相関系CONASH」の新物質群を開拓し、それらの二次元結晶の大面積化を行う。本研究は新しい化学構造の強電子相関系配位ナノシート（CONASH）の合成、構造解析とキャラクタリゼーション、物性解析の各段階からなる。本年度はヘキサアミノベンゼンとニッケルからなる新しい強電子相関系ナノシートNiDIを、空気酸化法と電解酸化法の２種類の手法により合成した。空気酸化法では結晶性を有するナノシートを得ることができた。また電解酸化法では電解時間により基板上のナノシートの量を制御できることを見出した。NiDIは可逆な酸化還元特性と電気伝導性を示し、電池やキャパシタへの展開が期待できる。また、トリアミノベンゼントリチオールとニッケルイオンとの反応により、ビス（アミノチオラト）ニッケル錯体骨格を構成単位とする強電子相関系ナノシートNiATを合成した。界面合成法の合成条件を工夫することで単層のNiATを得ることができた。電子線回折およびX線回折実験からNiATが二次元カゴメ構造を有していることを明らかにした。NiATが電気化学的水素発生反応の効果的な触媒として働き、高い耐酸性を示すことを見出した。NiATは化学的な2H+-2e-反応によりビス（イミノチオラト）ニッケル錯体骨格をユニットとするナノシートNiITに可逆的に変換できることを明らかにした。この変換により材料の電気伝導度が１万倍程度変化することを見出した。この大きな伝導度の違いはNiATとNiITのバンド構造の違いに起因する。以上のように、これまでにないあらたな機能を有する新しい強電子相関系ナノシートを開発することができた。
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 8件、 査読あり 13件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (38件) (うち国際学会 24件、 招待講演 17件)
Chemistry Letters
巻: 47 号: 2 ページ: 126-129
10.1246/cl.170928
130006337769
Surface Science
巻: 669 ページ: 140-144
10.1016/j.susc.2017.11.017
ACS Appl. Mater. Interfaces
巻: in press 号: 15 ページ: 12164-12172
10.1021/acsami.7b14802
巻: 46 号: 10 ページ: 1479-1481
10.1246/cl.170576
130006140067
巻: 46 号: 8 ページ: 1072-1075
10.1246/cl.170382
130005906987
Langmuir
巻: 33 号: 6 ページ: 1351-1358
10.1021/acs.langmuir.6b03499
The Journal of Organic Chemistry
巻: 82 号: 12 ページ: 6108-6117
10.1021/acs.joc.7b00583
Chemical Communications
巻: 53 号: 43 ページ: 5781-5801
10.1039/c7cc00810d
Chemical Science
巻: 8 号: 12 ページ: 8078-8085
10.1039/c7sc02688a
Angew. Chem. Int. Ed.
巻: 56 号: 13 ページ: 3526-3530
10.1002/anie.201611785
J. Am. Chem. Soc.
巻: 139 号: 8 ページ: 3145-3152
10.1021/jacs.6b12776
巻: 139 号: 32 ページ: 11214-11221
10.1021/jacs.7b05671
Coord. Chem. Rev.
巻: 印刷中 ページ: 139-149
10.1016/j.ccr.2017.02.013
