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2013 年度 実績報告書

ポストシンセシスによる柔軟性イオン結晶の精密合成と高機能化

研究課題

研究課題/領域番号 25288025
研究種目

基盤研究(B)

研究機関東京大学

研究代表者

内田 さやか  東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (10361510)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードナノ材料 / 複合材料・物性 / 自己組織化
研究概要

結晶性多孔体(ゼオライト,多孔性配位高分子など)は,分子やイオンの凝縮・輸送・変換機能を有し,基礎から実用まで研究が盛んである.申請者は,分子性イオンの複合化による多孔性イオン結晶の合成を行い,既存の結晶性多孔体と異なる機能性を報告してきた(例:図1).イオン結晶は,原料イオン種の溶液中における複合化により得られ,合成が簡便である.しかし,等方的かつ長距離まで働くイオン結合により構築されるため,構造の予測や精密制御(細孔の径,形状,次元性や体積,細孔壁の性質)が困難である.本研究では,イオン結晶のポストシンセシス(①配位子脱離法,②配位子交換法,③イオン交換法,④活性点埋め込み法)による構造の精密化と高機能化を検討する.イオン結晶は構造が柔軟なことから(分子性イオンの配列が変化),単結晶のままでポストシンセシスが進行すると期待され,段階毎にX線回折を用いた構造確認が可能である.今年度は、配位子脱離法により、細孔体積の増加(2倍程度)に成功し、段階毎の単結晶X線構造解析による構造確認にも成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

上述の①配位子脱離法による細孔空間の増加に成功し、論文を2報発表できたため。

今後の研究の推進方策

②配位子交換法,③イオン交換法によりポストシンセシスと機能開発を行う

次年度の研究費の使用計画

残額は\3,800と小さい。
3月の旅費と消耗品の額がなかなか決定しなかったためである。
残額は消耗品(試薬等)として使用する

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Concerted Functions of Anions and Cations in a Molecular Ionic Crystal with Stable Three-Dimensional Micropores2014

    • 著者名/発表者名
      R. Kawahara, S. Uchida, N. Mizuno
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 53 ページ: 3665 3661

    • DOI

      10.1021/ic4031574

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Selective Sorption and Unique Packing Geometries of Unsaturated Hydrocarbons and CO2 in a Fluorine-Substituted Organic-Inorganic Ionic Crystal2013

    • 著者名/発表者名
      S. Uchida, R. Kawahara, Y. Ogasawara, N. Mizuno
    • 雑誌名

      Dalton Transaction

      巻: 42 ページ: 16209 16215

    • DOI

      10.1039/c3dt51458g

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Porous Ionic Crystals Modified by Post-Synthesis of K2[Cr3O(OOCH)6(etpy)3]2[α-SiW12O40]8H2O through Single-Crystal-to-Single-Crystal Transformation2013

    • 著者名/発表者名
      S. Uchida, E. Takahashi, N. Mizuno
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 52 ページ: 9320 9326

    • DOI

      10.1021/ic4008334

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enrichment of Tritiated Water Using Mesoporous Silica2013

    • 著者名/発表者名
      A. Taguchi, Y. Kato, Y. Torikai, M. Matsuyama, S. Uchida
    • 雑誌名

      Microporous and Mesoporous Materials

      巻: 179 ページ: 217 233

    • DOI

      10.1016/j.micromeso.2013.05.031

    • 査読あり
  • [学会発表] 多孔性イオン結晶の構築と機能の開拓

    • 著者名/発表者名
      内田さやか
    • 学会等名
      女性化学者奨励賞受賞講演、日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学、名古屋、愛知県
    • 招待講演
  • [学会発表] Hierarchically-Assembled Porous Ionic Crystals

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Uchida
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学、名古屋、愛知県
    • 招待講演
  • [学会発表] Crystal Structure-Function Relationships in Porous Organic-Inorganic Ionic Crystals

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Uchida
    • 学会等名
      The 12th Conference of the Asian Crystallographic Association
    • 発表場所
      香港科技大学、香港、中国
    • 招待講演
  • [学会発表] フッ素イオンを導入したイオン性結晶の合成及び不飽和炭化水素と二酸化炭素の吸着分離

    • 著者名/発表者名
      川原良介、内田さやか、水野哲孝
    • 学会等名
      錯体化学会第63回討論会
    • 発表場所
      琉球大学、那覇、沖縄県
  • [学会発表] ポリオキソメタレートを基盤とした分子性イオン結晶の設計による機能性材料の開発

    • 著者名/発表者名
      内田さやか
    • 学会等名
      平成25年度触媒学会・触媒工業交流サロン
    • 発表場所
      日本化学会化学会館、東京、東京都
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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