| 研究課題/領域番号 |
18K05277
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| 研究機関 | 佐賀大学 |
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研究代表者 |
米田 宏 佐賀大学, 理工学部, 助教 (50622239)
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| 研究分担者 |
山田 泰教 佐賀大学, 理工学部, 教授 (20359946)
鯉川 雅之 佐賀大学, 理工学部, 教授 (90221952)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 多孔性金属錯体 / スピンクロスオーバー / 徐放 |
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| 研究実績の概要 |
多孔性材料を利用した分子吸着において、吸脱着挙動や選択性を自在に制御することは大きな目的である。 本研究では、これらの制御に骨格の電子状態の差異を利用し、さらに外部刺激により能動的に制御することを目的としている。そのため多孔性金属錯体に注目し、ホスト骨格に磁気的双安定性を示す金属イオンを組み込み、磁気特性と細孔機能が連動した動的で柔軟な骨格形成を試みた。
この指針に基づき Fe(pz)[M(CN)4] (M = Pt(1), Ni(2)) を合成した所、二硫化炭素 (CS2)、及びアクリロニトリル (C2H3CN) 包接体が熱力学的に不利な特異な挙動を示すことを見出した。これら4種類のゲスト包接体を用いて室温で光照射によるゲスト分子の徐放を試みた所、1・CS2 でのみホスト骨格の相転移と包接された CS2 分子の放出が観測された。しかし、放出されたゲスト分子の量は少なく、これらの骨格はゲスト分子との相互作用が強く、相転移が観測されない、もしくは相転移に伴い骨格が膨張したもの、依然強いホスト－ゲスト相互作用を有することが示唆された。
そこで骨格中の Fe イオンを Ni、もしくは Co で固溶したホストを合成し、CS2 分子の吸脱着特性、並びに包接体の相転移挙動を測定した。いずれの固溶体もゲスト分子との相互作用が低下し、より低温で包接されたゲスト分子が放出され、その温度は骨格中の Fe イオンの割合が減少するにつれ低下した。また (Fe/Ni) 固溶体では相転移温度は大きく変化しなかったのに対し、(Fe/Co) 固溶体では転移温度も Fe の割合に応じて低下した。現在ホスト－ゲスト相互作用の詳細な評価を進めるとともに、光照射を行いゲスト分子の放出に関して測定を行っている。
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