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2012 年度 実績報告書

保護-脱保護法により酸性基を導入した配位高分子を用いたアルカリイオン伝導体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22750053
研究機関九州大学

研究代表者

山田 鉄兵  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10404071)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード配位高分子 / イオン伝導
研究概要

配位高分子の新たな合成法である保護-脱保護法を発展させ、種々の官能基を有する配位高分子とその内空間の構築を目指した。また得られた官能基導入内空間を用いた新規プロトン伝導体の構築を行う。具体的には3年間で下記の2つの研究課題の遂行を目指した。
(1)保護-脱保護法の適用範囲を広げ、種々の官能基の導入(スルホン酸、カルボン酸、sp3 アミン)を行う。(2)それらの酸性残基にイオン交換法によりアルカリイオンをドープする。本年度は、アルカリイオンのドープ方として、配位高分子の骨格を還元することでドープすることを目指した。種々の配位高分子について検討した結果、いくつかのものは、骨格を還元することでイオンの取り込みが行われていることが示唆された。更にイオン種を変化させると、還元・再酸化のピークセパレーションが大きく変化することが分かり、イオン種によるイオン伝導性に差が現れることが明らかになった。
またこれらの結果をまとめることで、それにより一流紙への論文投稿がなった(J. Am. Chem. Soc.誌6報、 Angew. Chem.誌1報、Chem. A. J.誌1報など)。
さらにこれらの研究成果により各学会などから賞を頂いた。

現在までの達成度 (区分)
理由

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Proton-Conductive Magnetic Metal-Organic Frameworks, {NR3(CH2COOH)}[MaIIMbIII(ox)3]:Effect of Carboxyl Residue upon Proton Conduction2013

    • 著者名/発表者名
      H. Okawa, M. Sadakiyo, T. Yamada, M. Maesato, M. Ohba, H. Kitagawa
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 135 ページ: 2256-2262

    • DOI

      10.1021/ja309968u

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Sub-10 nm AgI Nanoparticles and a Study of their Phase Transition Temperature2013

    • 著者名/発表者名
      S. Yamazaki, T. Yamada, H. Kobayashi, H. Kitagawa
    • 雑誌名

      Chemistry - An Asian Journal

      巻: 8 ページ: 73-75

    • DOI

      10.1002/asia.201200790

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Proton Conductivity by a Metal–Organic Framework Incorporating Zn8O Clusters with Aligned Imidazolium Groups Decorating the Channels2012

    • 著者名/発表者名
      S. Sen, N. Nair, T. Yamada, H. Kitagawa, P. Bharadwaj
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 134 ページ: 19432-19437

    • DOI

      10.1021/ja3076378

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facile “Modular Assembly” for Fast Construction of Highly Oriented Crystalline MOF Nanofilm2012

    • 著者名/発表者名
      G. Xu, T. Yamada, K. Otsubo, S. Sakaida, H. Kitagawa
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 134 ページ: 16524-16527

    • DOI

      10.1021/ja307953m

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Separation of Water, Methanol and Ethanol by a Porous Coordination Polymer Built with a Flexible Tetrahedral Ligand2012

    • 著者名/発表者名
      A. Shigematsu, T. Yamada, H. Kitagawa
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 134 ページ: 13145-13147

    • DOI

      10.1021/ja306401j

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Syntheses of Metal-Organic Frameworks with Protected Phosphonate Ligands2012

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, H. Kitagawa
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 14 ページ: 4148-4152

    • DOI

      10.1039/C2CE25358E

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 空間設計の多彩さが生むプロトン伝導性やマルチフェロイック特性2012

    • 著者名/発表者名
      山田 鉄兵、北川 宏
    • 雑誌名

      現代化学

      巻: 493 ページ: 44-45

  • [雑誌論文] エネルギーに対する「脇役の技術」2012

    • 著者名/発表者名
      山田 鉄兵
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Coord. Chem.

      巻: 60 ページ: 45-47

  • [学会発表] 酸性配位高分子を用いたプロトン伝導体の創成2013

    • 著者名/発表者名
      山田 鉄兵
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      20130322-20130322
    • 招待講演
  • [学会発表] 配位高分子(Cu(mtpm)のレドックス挙動とイオンの選択吸着挙動)2013

    • 著者名/発表者名
      山田 鉄兵
    • 学会等名
      第1回東北大学「卓越大学院」研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20130206-20130206
    • 招待講演
  • [学会発表] 配位高分子の酸点を利用したプロトン伝導性と分子認識2012

    • 著者名/発表者名
      山田 鉄兵
    • 学会等名
      第14回規則性多孔体セミナー
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      20121122-20121122
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-24  

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