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2020 年度 研究成果報告書

金属伝導性を示す多孔性配位高分子の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 19K15584
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分34010:無機・錯体化学関連
研究機関京都大学

研究代表者

大竹 研一  京都大学, 高等研究院, 特定助教 (20834823)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワード多孔性配位高分子 / 錯体化学 / 結晶エンジニアリング
研究成果の概要

本研究課題では、多孔性配位高分子の分野において未開拓であった骨格の電子物性を開拓することで、空間と骨格の機能を連携させた新しい科学の展開を行うことを目的とした。レドックス活性な金属クラスターとレドックス活性配位子から同形構造のPCP群の形成に成功した。系統的な配位子の交換により構造と機能のチューニングを行った。また、従来まで金属イオンと1つの配位子でのみ構成された二次元シート型PCPの化学を拡張し、2種類の配位子で構成された二次元シート型PCPを得ることに成功した。設計が難しかった二次元シート型PCPの更なる展開を可能とした。これらの材料を土台に今後さらなる機能開拓・応用展開を行っていく。

自由記述の分野

多孔材料

研究成果の学術的意義や社会的意義

高い電気伝導性を有する多孔材料は、バッテリーやスーパーキャパシタ、燃料電池、電気化学触媒など様々な応用に非常に重要である。そうした材料として、ポーラスカーボンやメソポーラス孔を有する金属酸化物が挙げられるが、これらはアモルファスであるか長周期構造を持たないものである。高い電気伝導性と規則的なナノ細孔の両方を同時に有する多孔材料は研究開始当初において報告例がほとんど無かった。本研究で開発された伝導特性と多孔性を両立する多孔材料は、電気触媒やセンサーを含む様々な応用の基盤となりうることからも、その学術的・社会的な意義を有している。

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公開日: 2022-01-27  

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