| 研究課題/領域番号 |
19K15292
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分26020:無機材料および物性関連
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| 研究機関 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
岡田 健司 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30750301)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 熱伝導 / 有機-無機ハイブリッド / 配向 / 独立膜 / Metal Organic Framework / 熱拡散 / 異方的 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では結晶性かつ多孔性の金属有機構造体(MOF)が大面積で配向した独立膜の合成手法を確立した。この配向独立膜ではMOFのミクロ細孔、あるいは、有機部位、無機部位が規則的に配列した骨格も周期性を保ち、方位を揃えたまま熱拡散率の測定に十分なサイズにおいて配向している。構造の異なる2種類のMOFの配向独立膜を作製し、面内方向の熱拡散率の角度依存性を評価した。その結果、1次元細孔を有するMOFの配向自立膜では1次元細孔に平行な方位に約1.46倍高い熱拡散率を示すことがわかった。今後、MOFの格子/骨格構造や導入物質を変化することで熱輸送特性を制御した材料の合成が期待される。
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| 自由記述の分野 |
無機材料
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年、スマートフォン、コンピュータの電子機器においてチップの集積化に伴う発熱密度の上昇が大きな問題となっており、断熱、スイッチング、異方性、熱フィルターなど新しい熱制御技術の開発のためには新材料の合成は必須となる。本研究では、分子・ナノスケールの構造を自在に設計できる金属有機構造体(MOF)を新規熱輸送媒体として研究を行った。欧米、中国を中心にMOFを用いて異方的な熱輸送が可能であるといった理論研究はあったが、実現はされていなかった。今回の研究でMOFの配向独立膜の合成に成功した結果、初めてMOFを用いた異方的熱輸送を実現した。MOFの構造多様性から今後の進展が期待できる。
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