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2018 年度 実績報告書

同時包接結晶化で調製したシクロデキストリン系金属有機構造体の機能化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16J11710
研究機関崇城大学

研究代表者

道田 航  崇城大学, 大学院工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
キーワード多孔質結晶材料 / 金ナノクラスター / 蛍光材料 / シクロデキストリン / システイン
研究実績の概要

CD-MOF結晶内のナノ孔に凝集誘起発光性を示すシステインとAUから構成されるL-システイン/金ナノクラスター(L-Cys/AuNC)を導入し、CD-MOFの細孔空間内における凝集誘起発光性蛍光材料の蛍光特性に関する研究を行った。L-Cys/AuNCとCD-MOFの複合体であるL-Cys/AuNC@CD-MOFはCD-MOFの原料溶液にL-Cys/AuNC粉末を溶解させ、CD-MOFを結晶化して調製した。共焦点レーザ顕微鏡により、L-Cys/AuNC@CD-MOFから発する蛍光強度の3次元解析を行ったところ、L-Cys/AuNC@CD-MOFをがCD-MOF中に均一に存在していることがわかった。さらに、L-Cys/AuNC@CD-MOFは結晶中のL-Cys/AuNCの導入率が低いにもかかわらず、L-Cys/AuNC粉末に比べて蛍光強度が大きかった。このことはCD-MOFの細孔内にL-Cys/AuNCが分散して導入されることで、励起光が効率的に結晶中のL-Cys/AuNCに照射されることで蛍光強度が増幅されることがわかった。また、L-Cys/AuNC@CD-MOFの導入量を調整することで、蛍光強度を制御できた。一般に熱力学的に不安定な金ナノクラスター(AuNC)は溶液中で扱われることが多いが、CD-MOFと複合化することで、新規固体蛍光材料としての可能性を示す結果となった。この成果はAuNCの蛍光性が応用されている検出試薬の低コスト化や操作性の向上につながり、バイオイメージング用のプローブ材料などへの発展が期待できる。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Adsorption behavior of aromatic carboxylic acids on a cyclodextrin-based metal-organic framework2018

    • 著者名/発表者名
      A. Nagai, W. Michida, M. Sakuragi, M. Nishida, G. Guan, K. Kusakabe
    • 雑誌名

      International Journal of Biomass & Renewables

      巻: 1 ページ: 17-23

    • 査読あり
  • [雑誌論文] シクロデキストリン系金属有機構造体中のフルオレセインとローダミンBの蛍光特性2018

    • 著者名/発表者名
      道田 航, 永井杏奈, 酒村知至, 櫻木美菜, 水城圭司, 草壁克己
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 44 ページ: 161-165

    • DOI

      10.1252/kakoronbunshu.44.161

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discrete Polymerization of 3,4-Ethylenedioxythiophene in Cyclodextrin-Based Metal-Organic Framework2018

    • 著者名/発表者名
      W. Michida, A. Nagai, M. Sakuragi, K. Kusakabe
    • 雑誌名

      Crystal Research & Technology

      巻: 53 ページ: 1700412/1-4

    • DOI

      10.1002/crat.201700142

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Encapsulation of Isolated C60 Molecules in Cyclodextrin-based Metal-Organic Framework2018

    • 著者名/発表者名
      A. Nagai, S. Tsutsumi, W. Michida, M. Sakuragi, K. Mizuki, K. Kusakabe
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Engineering Japan

      巻: 51 ページ: 615-619

    • DOI

      10.1252/jcej.17we333

    • 査読あり
  • [学会発表] 多孔質結晶のナノ孔内でのパラジウムの合成とその複合触媒を用いたスズキカップリング反応2018

    • 著者名/発表者名
      千本皓祐,永井杏奈,道田航,櫻木美菜,草壁克己
    • 学会等名
      第55回化学関連支部合同九州大会
  • [学会発表] 共役電子系分子で合成したナノ孔結晶2018

    • 著者名/発表者名
      永井杏奈, 道田 航, 櫻木美菜, 草壁克己
    • 学会等名
      第29回化学工学会九州支部若手エンジニアリング討論会
  • [学会発表] CD-MOF内での導電性ポリマーの合成2018

    • 著者名/発表者名
      長尾啓史, 道田 航, 櫻木美菜, 草壁克己
    • 学会等名
      第29回化学工学会九州支部若手エンジニアリング討論会
  • [学会発表] Pdナノクラスター/CD-MOFによるスズキカップリング反応2018

    • 著者名/発表者名
      千本皓祐, 道田 航, 櫻木美菜, 草壁克己
    • 学会等名
      第29回化学工学会九州支部若手エンジニアリング討論会
  • [学会発表] ナノリアクターとしての有機ナノ孔結晶2018

    • 著者名/発表者名
      草壁克己、道田 航、永井杏奈、櫻木美菜
    • 学会等名
      化学工学会第50回 秋季大会
  • [学会発表] 金システィン錯体を導入したCD-MOFの蛍光特性2018

    • 著者名/発表者名
      道田 航、永井杏奈、櫻木美菜、草壁克己
    • 学会等名
      化学工学会第50回 秋季大会
  • [学会発表] 機能性分子を導入したCD-MOFを用いた有機反応の特性2018

    • 著者名/発表者名
      永井杏奈、道田 航、櫻木美菜、草壁克己
    • 学会等名
      化学工学会第50回 秋季大会
  • [学会発表] CD-MOF内での導電性ポリマーの合成2018

    • 著者名/発表者名
      長尾啓史、道田 航、櫻木美菜、草壁克己
    • 学会等名
      化学工学会第50回 秋季大会
  • [学会発表] Pdナノクラスター/CD-MOFによるスズキカップリング反応2018

    • 著者名/発表者名
      千本皓祐、道田 航、櫻木美菜、草壁克己
    • 学会等名
      化学工学会第50回 秋季大会
  • [学会発表] Polymerization of thiophene compounds in nanochannel of CD-MOF2018

    • 著者名/発表者名
      K. Nagao, W. Michida, M. Sakuragi, K. Kusakabe
    • 学会等名
      31st International Symposium on Chemical Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] Reduction of nitrobenzene over Ni/C60@CD-MOF composite catalyst2018

    • 著者名/発表者名
      A. Nagai, W. Michida, M. Sakuragi, K. Kusakabe
    • 学会等名
      31st International Symposium on Chemical Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Au nanocluster in CD-MOF for detecting aromatic nitro compounds2018

    • 著者名/発表者名
      W. Michida, A. Nagai, M. Sakuragi, K. Kusakabe
    • 学会等名
      31st International Symposium on Chemical Engineering
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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