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2020 年度 実績報告書

柔軟性分子ロータから組み上がる動的ナノ空間による二酸化炭素貯蔵

研究課題

研究課題/領域番号 19K22233
研究機関徳島大学

研究代表者

犬飼 宗弘  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 講師 (60537124)

研究分担者 野田 泰斗  京都大学, 理学研究科, 助教 (00631384)
南川 丈夫  徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 准教授 (10637193)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
キーワード超分子 / 配位高分子 / 固体NMR
研究実績の概要

PCP骨格の熱振動・運動や分子ロータに関する研究は限られており、それらの機械的な噛み合い、熱振動・運動による気体分子の吸脱着などの基礎的な知見は皆無である。昨年度は、 電場を印可しながら分子回転の回転モードと速度を計測できる特殊NMRプローブを作製し、様々な多孔性材料に対して、スクリーニング測定を行った。
本年度は、その中でも有望な[Zn(pyrazine)2SiF6]n(SIFSIX3)を中心に、気体雰囲気下での高分解能固体NMR測定に取り組んだ。結果、数秒の時間スケールでSiF6と亜鉛イオンの配位の組み組み替えが起きていることが明らかとなった。
加えて、ガス雰囲気下でテラヘルツ分光法が可能な特殊試料セルの作製や、電場印可中のガス濃度検知を可能とする測定装置が完成した。それら装置のデモンストレーションとして、電場により結晶構造が変化することが示唆されている[Zn(Me-im)2]n (ZIF-8) を対象に、1kV/cmの電場を印可させながら二酸化炭素の吸脱着、および空気中で二酸化炭素貯蔵が可能か検証実験を行った。現在、電場による吸脱着や二酸化炭素貯蔵の制御に関する明確な結果は出ていないが、二酸化炭素の拡散に関する変化等は濃度センサーにより確認できている。今後は、多種多様の多孔性材料に対して、開発した複数の装置や測定方法を組み合わせることにより、電場による気体分子の拡散制御に挑戦していく。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Probing dynamics of carbon dioxide in a metal organic framework under high pressure by high-resolution solid-state NMR2020

    • 著者名/発表者名
      Inukai Munehiro、Kurihara Takuya、Noda Yasuto、Jiang Weiming、Takegoshi Kiyonori、Ogiwara Naoki、Kitagawa Hiroshi、Nakamura Koichi
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 22 ページ: 14465~14470

    • DOI

      10.1039/d0cp01216e

    • 査読あり
  • [学会発表] Rotation of pillar ligands of MOFs and solid-state NMR analyses2020

    • 著者名/発表者名
      Munehiro Inukai
    • 学会等名
      錯体化学会 第70回討論会
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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