複合アニオン化合物の新規化学物理機能の創出

2020 年度 研究成果報告書

• 研究領域: 複合アニオン化合物の創製と新機能
• 研究課題/領域番号: 16H06441
• 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: 東京工業大学
• 研究代表者: 前田 和彦 東京工業大学, 理学院, 准教授 (40549234)
• 研究分担者: 長谷川 哲也 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10189532) ; 田部 勢津久 京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (20222119) ; 松石 聡 東京工業大学, 元素戦略研究センター, 准教授 (30452006) ; 内本 喜晴 京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (50193909) ; 森 孝雄 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (90354430) ; 牛山 浩 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40302814)
• 研究期間 (年度): 2016-06-30 – 2021-03-31
• キーワード: 光触媒 / 二次電池 / 蛍光体 / 磁性体 / 熱電材料

研究成果の概要

光触媒・光電極、二次電池部材、蛍光体、電子材料への応用をターゲットとして、複合アニオン化合物に特有の革新的機能を創出することを試みた。エネルギー変換型光触媒の研究では、技術的課題や先入観によりこれまで検討候補とならなかったアニオンドープ型酸化チタン、層状酸窒化物、酸フッ化物などが新たな可視光応答光触媒となることを見出した。一部のアニオンドープ型酸化物は、二次電池部材としても有効性が示された。蛍光体材料に関しては、アニオン共存によるバンド制御を通じて、物質系に限定されない励起・発光波長の制御指針を確立できた。電子材料の研究では、複合アニオン化に伴う特異な電子物性の発現が多くの系で認められた。

自由記述の分野

光触媒・材料科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、1:1のグループ間共同研究だけでなく、合成（A01）、解析（A02）を含めた3グループ以上による有機的な連携に基づいた共同研究が活発に行われ、複合アニオン化合物の機能創出に関して多くの学術的知見を得ることに成功した。また、実用化に向けた研究が進む光触媒や二次電池材料に関しては、既存のチャンピオン物質に匹敵するものを複数見い出すことができた。