• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

有機シリカ系ハイブリッドクラスターの集積による多孔性ネットワークの構築

公募研究

研究領域融合マテリアル:分子制御による材料創成と機能開拓
研究課題/領域番号 23107508
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

下嶋 敦  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90424803)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード無機有機ハイブリッド / 多孔体 / シロキサン / 自己組織化
研究実績の概要

本研究では、カゴ型構造のシロキサンオリゴマーをナノビルディングブロックとして用い、有機基で3次元的に連結することにより、無機ユニットと有機ユニットが分子レベルで複合化された多孔性の融合マテリアルを創出することを目的としている。本年度は、Si-H基を有するD4Rユニット(H8Si8O12)を用い、各種ジオールとのSi-O-C結合形成による多孔体合成について検討した。Et2NOHを触媒として用いた脱水素反応により、D4R骨格を保持したまま架橋反応が進行することを確認した。プロピレンジオール(PD)、シクロヘキサンジオール(CHD)、アダマンタンジオール(AD)をリンカーとして用いることにより比表面積 500 m2/g の多孔体が得られた。PDで架橋された多孔体は、水中に浸漬することによって連結部のSi-O-C結合が加水分解され、ジオールの脱離を経て、シリカ多孔体へと変換されたが、CHDやADを用いた場合はより高い安定性を示した。特にAD-D4Rについては、水中に1日浸漬した後でもIR, 13C CP/MAS NMRスペクトルにほとんど変化がみられず、構造が保たれていることが確認された。一般に、ケイ素アルコキシド(Si(OR)4)の加水分解速度は有機基Rの種類に大きく依存することが知られているが、PD, CHD, ADの順にアルコキシ基のかさ高さが増加すると同時に、電子供与性が増すため、Siへの水の求核攻撃が抑制されたと考えられる。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Diol-Linked Microporous Networks of Cubic Siloxane Cages2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Wada, K. Iyoki, A. Sugawara-Narutaki, T. Okubo, A. Shimojima
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 19 号: 5 ページ: 1700-1705

    • DOI

      10.1002/chem.201202883

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facile Synthesis of Well-dispersed Hollow Mesoporous Silica Nanoparticles Using Iron Oxide Nanoparticles as Template2013

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Ikuno
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 42 ページ: 316-317

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] かご型シルセスキオキサンを用いた多孔性材料の創製2013

    • 著者名/発表者名
      下嶋 敦
    • 雑誌名

      工業材料

      巻: 61 ページ: 38-41

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Porous Hybrid Materials with High Surface Area by Imine Formation between Octasilsesquioxane and Organic Linkers2013

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Shimojima
    • 学会等名
      Third International Conference on Multifunctional, Hybrid and Nanomaterials (Hybrid Materials 2013)
    • 発表場所
      Sorrento, Italy
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Construction of Microporous Networks of Organically Linked Cubic Siloxane Cages2012

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Shimojima
    • 学会等名
      International Conference on Emerging Advanced Nanomaterials (ICEAN2012)
    • 発表場所
      Brisbane, Australia
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Construction of Microporous Hybrid Networks from Functionalized Cubic Siloxanes by Imine Formation2012

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Shimojima
    • 学会等名
      International Symposium on Zeolites and Microporous Crystals (ZMPC2012)
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] イミン形成による有機シリカ多孔体の合成2012

    • 著者名/発表者名
      下嶋 敦
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] シロキサンユニットのジオール架橋によるミクロ多孔体の合成2012

    • 著者名/発表者名
      下嶋 敦
    • 学会等名
      第28回ゼオライト研究発表会
    • 発表場所
      船堀
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] シロキサンケージのジオール架橋によるナノ多孔体の構築2012

    • 著者名/発表者名
      下嶋 敦
    • 学会等名
      日本ゾルゲル学会第10回討論会
    • 発表場所
      日吉
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] かご型シルセスキオキサンのイミン形成反応による多孔性ネットワークの構築2011

    • 著者名/発表者名
      神野一輝, Watcharop Chaikittisilp, 鳴瀧彩絵, 下嶋敦, 大久保達也
    • 学会等名
      第27回ゼオライト研究発表会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2011-12-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] イミン形成反応による多孔性有機シリカ骨格の構築2011

    • 著者名/発表者名
      神野一輝, Watcharop Chaikittisilp, 下嶋敦, 鳴瀧彩絵, 大久保達也
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-09-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi