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2020 年度 実績報告書

機能性材料としての応用を指向した新規Preyssler型タングステートの合成

研究課題

研究課題/領域番号 18H02058
研究機関広島大学

研究代表者

定金 正洋  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (10342792)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードポリオキソメタレート / Preyssler / リンタングステート
研究実績の概要

Preyssler型リンタングステート(Phosphotungstate: PTA)と呼ばれるリン(P)とタングステン(W)の複合酸化物分子([P5W30O110M8n+)](15-n)-, Mは内包金属)において、骨格元素および内包金属の種類を変えた新規化合物の合成と、工業的にも使われるKeggin型PTAを超える触媒活性、伝導性およびウイルス染色能力を持つ新しいPTA無機材料をPreyssler型PTAを用いて開発することが本研究の目的である。
3年目である令和2年度は、これまでの2年間で得られた結果をさらに発展させて、以下5つの結果が得られた。(1)ナトリウムを含有したPreyssler化合物のカリウム塩を固体状態で加熱する方法を最適化することでカリウムが2つ分子内に入った化合物をこれまでの方法より簡便かつ高収率で得る合成法を見出し、論文として投稿し受理された。(2)前述した、固体状態での加熱条件を制御することおよびその後の単離精製方法を最適化することによりカリウムが1つ分子内に入った化合物をこれまでの方法より簡便かつ高収率で得る方法を見出した。論文として投稿し受理された。(3)昨年度までに見出したユーロピウムが分子外に出た化合物と高分子を複合化することにより、これまで以上に高いプロトン伝導性を示す材料を見出した。またこの高分子と複合した化合物の詳細な構造解析およびプロトン伝導メカニズムの分析を行った。これらの結果は論文として投稿し受理された。(4)これまで合成はされていたが詳しい構造解析がなされていなかったCeがPreyssler化合物内に含まれた化合物の詳細な単結晶エックス線構造解析に成功し、論文として投稿し受理された。(5)
リンタングステン酸を担持することが新しい高分子を見出し、論文として投稿して受理された。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Newcastle University(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Newcastle University
  • [雑誌論文] Ultrahigh Proton Conduction via Extended Hydrogen-Bonding Network in a Preyssler-Type Polyoxometalate-Based Framework Functionalized with a Lanthanide Ion2021

    • 著者名/発表者名
      Iwano Tsukasa、Shitamatsu Kota、Ogiwara Naoki、Okuno Masanari、Kikukawa Yuji、Ikemoto Satoru、Shirai Sora、Muratsugu Satoshi、Waddell Paul G.、Errington R. John、Sadakane Masahiro、Uchida Sayaka
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 13 ページ: 19138~19147

    • DOI

      10.1021/acsami.1c01752

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Characterization of Cerium‐encapsulated Preyssler‐type Phosphotungstate: Additional Evidence of Ce(III) in the Cavity2021

    • 著者名/発表者名
      Shitamatsu Kota、Kojima Tatsuhiro、Waddell Paul G.、Sugiarto、Ooyama Haruka Egawa、Errington R. John、Sadakane Masahiro
    • 雑誌名

      Zeitschrift fuer anorganische und allgemeine Chemie

      巻: 647 ページ: accepted

    • DOI

      10.1002/zaac.202100075

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Poly (Triethylene Glycol Methyl Ether Methacrylate) Hydrogel as Carriers of Phosphotungstic Acid for Acid Catalytic Reaction in Water2021

    • 著者名/発表者名
      Zhu JunJie、Gotoh Takehiko、Nakai Satoshi、Tsunoji Nao、Sadakane Masahiro
    • 雑誌名

      Materials Advances

      巻: - ページ: accepted

    • DOI

      10.1039/D1MA00278C

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solid‐State Ion Migration in the Preyssler‐Type Phosphotungstate for the Preparation of the Dipotassium Cation‐Encapsulated Derivative2020

    • 著者名/発表者名
      Wihadi Muh. Nur Khoiru、Sadakane Masahiro
    • 雑誌名

      Zeitschrift fuer anorganische und allgemeine Chemie

      巻: 646 ページ: 1297~1302

    • DOI

      10.1002/zaac.202000217

    • 査読あり
  • [学会発表] Synthesis and Application of new Preyssler-type Phosphotungstates2020

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Sadakane
    • 学会等名
      INPOMS Seminar
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 広島大学【研究成果】

    • URL

      https://www.hiroshima-u.ac.jp/news/63983

  • [備考] 広島大学大学院先進理工系科学研究科、最近の研究

    • URL

      https://adse.hiroshima-u.ac.jp/?p=2186

  • [備考] EurekAlert! News Release

    • URL

      https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-04/hu-bst042021.php

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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