研究実績の概要 |
本研究では、金属イオンドープ高分子フィルムを金属有機構造体(Metal-Organic Frameworks: MOFs)の前駆体および支持基板として、その基板上にて選択的にMOFを作製する手法の開発を目的としている。 平成29年度では、これまでの成果により得られた知見を基に複数の金属種からなるMOFの作製、基板上でのMOF結晶配向制御、ならびに合成したMOF結晶を前駆体とした異なるMOFへの結晶変換について検討した。実際に特異な発光特性を示すTb3+およびEu3+イオンからなるmixed-lanthanide MOFの作製に成功し、結晶内における金属イオン配座とそのエネルギー移動効率に相関があることを明らかにした(J. Solid State Chem. 2017, 253, 43-46)。次に、ターゲットMOFとしてピラードレイヤー構造を有する[Cu2(ndc)2(dabco)]n (ndc = 1,4-naphtalendicarboxylate, dabco = 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane) を選択し、合成条件を変化させMOF結晶の配向を調べたところMOFのレイヤーを構成するndcのナフタレン環と基板であるポリイミドとのπスタッキングにより結晶の成長が[001]方向になることを明らかにした(Cryst. Growth Des. 2018, 18, 402-408)。最後に、[Cu2(ndc)2(dabco)]n と [Cu3(btc)2]n (btc = 1,3,5-benzenetricarboxylate)結晶間での結晶変換を試みたところ、可逆的に結晶が変換させることが明らかとなった(J. Cryst. Growth 2018,487, 1-7)。 以上の様に、高分子基板上での選択的MOF形成において非常に重要な知見が得られた。
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