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

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22750053
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機化学
• 研究機関: 九州大学 (2012); 京都大学 (2010-2011)
• 研究代表者: 山田 鉄兵 九州大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (10404071)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 配位高分子 / 保護-脱保護法 / イオン伝導

研究概要

ナノサイズで細孔を有する配位高分子に、酸性基を導入する新しい手法を開発した。酸性基に有機反応により保護基を導入し、保護基を持った配位子と金属イオンを混ぜることで酸点を有する新規配位高分子を得た。そこに多様なイオン種を導入することで高イオン伝導体を構築することに成功した

研究成果

• [雑誌論文] Preparation of Sub-10 nm AgI Nanoparticles and a Study on their Phase Transition Temperature (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamasaki Shuhei、Yamada Teppei、Kobayashi Hirokazu、Kitagawa Hiroshi
  • 雑誌名: Chem.-Asian J. 巻: Vo l. 8、No. 1 ページ: 73-75
  • DOI: DOI:10.1002/asia.201200790
  • URL: http://dx.doi.org/10.1002/asia.201200790
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superprotonic Conductivity in a Highly Oriented Crystalline Metal-Organic Framework Nanofilm (2013)
  • 著者名/発表者名: Xu Gang、Otsubo Kazuya、Yamada Teppei、Sakaida Shun 、Kitagawa Hiroshi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: Vo l. 1 3 5、No. 20 ページ: 7438-7441
  • DOI: DOI:10.1021/ja402727d
  • URL: http://dx.doi.org/10.1021/ja402727d
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proton-Conductive Magnetic Metal-Organic Frameworks, {NR3(CH2COOH)}[MaIIMbIII(ox)3]: Effect of Carboxyl Residue upon Proton Conduction (2013)
  • 著者名/発表者名: Okawa Hisashi、Sadakiyo Masaaki、Yamad a Teppei、Maesato Mitsuhiko、Ohba Masaaki、Kitagawa Hiroshi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: Vo l. 1 3 5、No. 6 ページ: 2256-2262
  • DOI: DOI:10.1021/ja309968u
  • 査読あり
• [雑誌論文] Graphene Oxide Nanosheet with High Proton Conductivity (2013)
  • 著者名/発表者名: Karim Mohammad Razaul、Hatakeyama Kazuto、Matsui Takeshi、Takehira Hiroshi、Taniguchi Takaaki、Koinuma Michio、Matsumoto Yasumichi、Akutagawa Tomoyuki、Nakamura Takayoshi、Noro Shin-ichiro、Yamada Teppei、Kitagawa Hiroshi、Hayami Shinya
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc.
  • DOI: DOI:10.1021/ja401060q
  • URL: http://dx.doi.org/10.1021/ja401060q
• [雑誌論文] A Key Mechanism of Ethanol Electrooxidation Reaction in a Noble-Metal-Free Metal-Organic Framework (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishimoto Takayoshi、Ogura Teppei、Koyama Michihisa、Yang Lifen、Kinoshita Shozo、Yamada Teppei、Tokunaga Makoto、Kitagawa Hiroshi
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: Vo l. 11 7、No. 20 ページ: 10607-10614
  • DOI: DOI:10.1021/jp4031046
  • URL: http://dx.doi.org/10.1021/jp4031046
  • 査読あり
• [雑誌論文] Syntheses of metal-organic frameworks with protected phosphonate ligands (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamada Teppei、Kitagawa Hiroshi
  • 雑誌名: CrystEngComm 巻: Vo l. 1 4、No. 12 ページ: 4148-4152
  • URL: http://dx.doi.org/10.1039/C2CE25358E
  • 査読あり
• [雑誌論文] Facile "Modular Assembly" for Fast Construction of a Highly Oriented Crystalline MOF Nanofilm (2012)
  • 著者名/発表者名: Xu Gang、Yamad a Tepp ei、Otsubo Kazuya、Sakaida Shun、Kitagawa Hiroshi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: Vol. 134、No. 40 ページ: 16524-16527
  • DOI: DOI:10.1021/ja307953m
  • URL: http://dx.doi.org/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 Ligand (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigematsu Akihito、Yamad a Tepp ei、Kitagawa Hiroshi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: Vol. 134、No. 32 ページ: 13145-13147
  • DOI: DOI:10.1021/ja306401j
  • URL: http://dx.doi.org/10.1021/ja306401j
  • 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 Channels (2012)
  • 著者名/発表者名: Sen Susan、Nair Nisanth N.、Yamada Teppei、Kitagawa Hiroshi、Bharadwaj Parimal K.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: Vo l. 1 3 4、No. 47 ページ: 19432-19437
  • DOI: DOI:10.1021/ja3076378
  • URL: http://dx.doi.org/10.1021/ja3076378
  • 査読あり
• [雑誌論文] Promotion of Low-Humidity Proton Conduction by Controlling Hydrophilicity in Layered Metal-Organic Frameworks (2012)
  • 著者名/発表者名: Sadakiyo Masaaki 、Okawa Hisashi、Shigematsu Akihito、Ohba Masaaki、Yamad a Teppei、Kitagawa Hiroshi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: Vol. 134、No. 12 ページ: 5472-5475
  • DOI: DOI:10.1021/ja300122r
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quasi-Elastic Neutron Scattering Studies on Dynamics of Water Confined in Nanoporous Copper Rubeanate Hydrates (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamada Takeshi、Yonamine Ryo、Yamad a Teppei、Kitagawa Hiroshi、Tyagi Madhusudan、Nagao Michihiro、Yamamuro Osamu
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B 巻: Vo l. 11 5、No. 46 ページ: 13563-13569
  • DOI: DOI:10.1021/jp2029467
  • URL: http://dx.doi.org/10.1021/jp2029467
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of a novel isoreticular metal-organic framework by protection and complexation of 2,5-dihydroxyterephthalic acid (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamada Teppei、Kitagawa Hiroshi
  • 雑誌名: Supramol. Chem. 巻: Vo l. 2 3、No. 3-4 ページ: 315-318
  • DOI: DOI:10.1080/10610278.2010.531138
  • URL: http://dx.doi.org/10.1080/10610278.2010.531138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Porous Interpenetrating Metal-Organic Frameworks with Hierarchical Nodes (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamada Teppei、Iwakiri Shoji、Hara Takafumi、Kanaizuka Katsuhiko、Kurmoo Mohamedally、Kitagawa Hiroshi
  • 雑誌名: Cryst. Growth Des. 巻: Vo l. 11、No. 5 ページ: 1798-1806
  • DOI: DOI:10.1021/cg1017278
  • URL: http://dx.doi.org/10.1021/cg1017278
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure manufacturing of proton-conducting organic-inorganic hybrid silicophosphite membranes by solventless synthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Tokuda Yomei、Oku Satoshi、Yamada Teppei、Takahashi Masahide、Yoko Toshinobu、Kitagawa Hiroshi、Ueda Yoshikatsu
  • 雑誌名: J. Mater. Res. 巻: Vo l. 2 6、No. 6 ページ: 796-803
  • DOI: DOI:10.1557/jmr.2010.89
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wide Control of Proton Conductivity in Porous Coordination Polymers (2011)
  • 著者名/発表者名: Shigematsu Akihito、Yamad a Tepp ei、Kitagawa Hiroshi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: Vo l. 133、No. 7 ページ: 2034-2036
  • DOI: DOI:10.1021/ja109810w
  • URL: http://dx.doi.org/10.1021/ja109810w
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydroxyl Group Recognition by Hydrogen-Bonding Donor and Acceptor Sites Embedded in a Layered Metal-Organic Framework (2011)
  • 著者名/発表者名: Sadakiyo Masaaki、Yamada Teppei、Kitagawa Hiroshi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: Vo l. 133、No. 29 ページ: 11050-11053
  • DOI: DOI:10.1021/ja203291n
  • URL: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja203291n
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Metal-Organic Framework as an Electrocatalyst for Ethanol Oxidation (2010)
  • 著者名/発表者名: Yang Lifen、Kinoshita Shozo、Yamada Teppei、Kanda Seiichi、Kitagawa Hiroshi、Tokunaga Makoto、Ishimoto Takayoshi、Ogura Teppei、Nagumo Ryo、Miyamoto Akira、Koyama Michihisa
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: Vo l. 4 9、No. 31 ページ: 5348-5351
  • DOI: DOI:10.1002/anie.201000863
  • URL: http://dx.doi.org/10.1002/anie.201000863
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calorimetric and Neutron Diffraction Studies on Transitions of Water Confined in Nanoporous Copper Rubeanate (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamada Takeshi、Yonamine Ryo、Yamad a Teppei、Kitagawa Hiroshi、Yamamuro Osamu
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B 巻: Vo l. 1 1 4、No. 25 ページ: 8405-8409
  • DOI: DOI:10.1021/jp912212m
  • URL: http://dx.doi.org/10.1021/jp912212m
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structures and Proton Conductivity of One-Dimensional M(dhbq)・nH2O (M = Mg, Mn, Co, Ni, and Zn, H2(dhbq) = 2,5-Dihydroxy-1,4-benzoquinone) Promoted by Connected Hydrogen-Bond Networks with Absorbed Water (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamada Teppei、Morikawa Shota、Kitagawa Hiroshi
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. 巻: Vo l. 8 3、No. 1 ページ: 42-48
  • DOI: DOI:10.1246/bcsj.20090216
  • URL: http://www.jstage.jst.go.jp/article/bcsj/83/1/83_42/_article
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and Characterization of a Polarized Coordination Polymer of a Zinc(II) Biphenyldicarboxylate Bearing a Sulfone Group (2010)
  • 著者名/発表者名: Kanaizuka Katsuhiko、Iwakiri Shoji、Yamad a Teppei、Kitagawa Hiroshi
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: Vo l. 3 9、No. 1 ページ: 28-29
  • DOI: DOI:10.1246/cl.2010.28
  • URL: http://www.jstage.jst.go.jp/article/cl/39/1/39_28/_article
  • 査読あり
• [図書] Metal-Organic Frameworks: Materials, Properties and Applications (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamada Teppei、Kitagawa Hiroshi
  • 総ページ数: 277-290
  • 出版者: eds. O. L. Ortiz and L. D. Ramirez, Nova publishers
• [図書] Bull. Chem. Soc. Coord. Chem. Vol . 60 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田 鉄兵
  • 総ページ数: 45-47
• [図書] 現代化学 Vol. 493、No. 4 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田 鉄兵、北川 宏
  • 総ページ数: 44-45
• [図書] 化学同人 Vol . 66 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田 鉄兵、北川 宏
  • 総ページ数: 36-41
• [図書] 触媒技術の動向と展望 Vol. 2011 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田 鉄兵、北川 宏、牧浦 理恵
  • 総ページ数: 81-89
• [図書] 東京化学同人 Vol . 478 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田 鉄兵、木下 昌三、北川 宏
  • 総ページ数: 50-54
• [図書] 京都大学低温物質科学研究センター誌 Vol . 17 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山田 鉄兵
  • 総ページ数: 3-9
  • 出版者: 京都大学低温物質科学センター
• [図書] 空間を持つ機能性物質の創成 Vol . 3 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山田 鉄兵、北川 宏
  • 総ページ数: 59-62
• [図書] Bulletin of the Ceramic Society of Japan Vol . 45 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山田 鉄兵、木下 昌三、北川 宏
  • 総ページ数: 930
  • 出版者: 日本セラミックス協会
• [備考] 受賞 1. 第62回進歩賞(日本化学会) 酸性配位高分子を用いたプロトン伝導体の創成、2013年3月
• [備考] 受賞 2. 錯体化学会研究奨励賞(錯体化学会) 配位高分子を用いたプロトン伝導体の創成、2012年9月
• [備考] 受賞 3. 第1回新化学技術研究奨励賞(新化学技術推進協会)課題2:世界に先駆ける新製品開発に資する「新素材」実現のための基礎的・基盤的研究 細孔内物質の相転移コントロールによる「漏れない液体」、2012年5月25日
• [備考]
  • URL: http://www.chem.kyushu-u.ac.jp/~kimizuka/
• [備考]
  • URL: http://www.chem.kyushu-u.ac.jp/~cms/