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2017 年度 実績報告書

強電子相関系配位ナノシートの創製

公募研究

研究領域分子アーキテクトニクス:単一分子の組織化と新機能創成
研究課題/領域番号 16H00957
研究機関東京大学

研究代表者

西原 寛  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70156090)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード配位ナノシート / CONASH / 強電子相関 / 二次元
研究実績の概要

本研究では、申請者がこれまでに開発してきたメタラジチオレン構造からなるπ共役配位ナノシート(CONASH)のように、錯体ユニット間に強い電子・磁気相互作用を有する「強電子相関系CONASH」の新物質群を開拓し、それらの二次元結晶の大面積化を行う。本研究は新しい化学構造の強電子相関系配位ナノシート(CONASH)の合成、構造解析とキャラクタリゼーション、物性解析の各段階からなる。
本年度はヘキサアミノベンゼンとニッケルからなる新しい強電子相関系ナノシートNiDIを、空気酸化法と電解酸化法の2種類の手法により合成した。空気酸化法では結晶性を有するナノシートを得ることができた。また電解酸化法では電解時間により基板上のナノシートの量を制御できることを見出した。NiDIは可逆な酸化還元特性と電気伝導性を示し、電池やキャパシタへの展開が期待できる。
また、トリアミノベンゼントリチオールとニッケルイオンとの反応により、ビス(アミノチオラト)ニッケル錯体骨格を構成単位とする強電子相関系ナノシートNiATを合成した。界面合成法の合成条件を工夫することで単層のNiATを得ることができた。電子線回折およびX線回折実験からNiATが二次元カゴメ構造を有していることを明らかにした。NiATが電気化学的水素発生反応の効果的な触媒として働き、高い耐酸性を示すことを見出した。NiATは化学的な2H+-2e-反応によりビス(イミノチオラト)ニッケル錯体骨格をユニットとするナノシートNiITに可逆的に変換できることを明らかにした。この変換により材料の電気伝導度が1万倍程度変化することを見出した。この大きな伝導度の違いはNiATとNiITのバンド構造の違いに起因する。
以上のように、これまでにないあらたな機能を有する新しい強電子相関系ナノシートを開発することができた。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (38件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 3件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 15件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Oxidation-promoted Interfacial Synthesis of Redox-active Bis(diimino)nickel Nanosheet2018

    • 著者名/発表者名
      Phua Eunice J H、Wu Kuo-Hui、Wada Keisuke、Kusamoto Tetsuro、Maeda Hiroaki、Cao Jian、Sakamoto Ryota、Masunaga Hiroyasu、Sasaki Sono、Mei Jia-Wei、Jiang Wei、Liu Feng、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 47 ページ: 126~129

    • DOI

      10.1246/cl.170928

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Attachment chemistry of aromatic compounds on a Silicon(100) surface2018

    • 著者名/発表者名
      Henriksson Anders、Nishiori Daiki、Maeda Hiroaki、Miyachi Mariko、Yamanoi Yoshinori、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Surface Science

      巻: 669 ページ: 140~144

    • DOI

      10.1016/j.susc.2017.11.017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aggregation-Induced Emission Enhancement from Disilane-Bridged Donor?Acceptor?Donor Luminogens Based on the Triarylamine Functionality2018

    • 著者名/発表者名
      Usuki Tsukasa、Shimada Masaki、Yamanoi Yoshinori、Ohto Tatsuhiko、Tada Hirokazu、Kasai Hidetaka、Nishibori Eiji、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 10 ページ: 12164~12172

    • DOI

      10.1021/acsami.7b14802

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Photochemical Hydrogen Evolution System Combining Cyanobacterial Photosystem I and Platinum Nanoparticle-terminated Molecular Wires2017

    • 著者名/発表者名
      Miyachi Mariko、Okuzono Kyoko、Nishiori Daiki、Yamanoi Yoshinori、Tomo Tatsuya、Iwai Masako、Allakhverdiev Suleyman I.、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 ページ: 1479~1481

    • DOI

      10.1246/cl.170576

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conducting π-Conjugated Bis(iminothiolato)nickel Nanosheet2017

    • 著者名/発表者名
      Sun Xinsen、Wu Kuo-Hui、Sakamoto Ryota、Kusamoto Tetsuro、Maeda Hiroaki、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 ページ: 1072~1075

    • DOI

      10.1246/cl.170382

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photocurrent Generation of Reconstituted Photosystem II on a Self-Assembled Gold Film2017

    • 著者名/発表者名
      Miyachi Mariko、Ikehira Shu、Nishiori Daiki、Yamanoi Yoshinori、Yamada Masato、Iwai Masako、Tomo Tatsuya、Allakhverdiev Suleyman I.、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 33 ページ: 1351~1358

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.6b03499

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Access to Chiral Silicon Centers for Application to Circularly Polarized Luminescence Materials2017

    • 著者名/発表者名
      Koga Shinya、Ueki Shuhei、Shimada Masaki、Ishii Ryoma、Kurihara Yu、Yamanoi Yoshinori、Yuasa Junpei、Kawai Tsuyoshi、Uchida Taka-aki、Iwamura Munetaka、Nozaki Koichi、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 82 ページ: 6108~6117

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b00583

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coordination nanosheets (CONASHs): strategies, structures and functions2017

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Ryota、Takada Kenji、Pal Tigmansu、Maeda Hiroaki、Kambe Tetsuya、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 53 ページ: 5781~5801

    • DOI

      10.1039/C7CC00810D

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bis(aminothiolato)nickel nanosheet as a redox switch for conductivity and an electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction2017

    • 著者名/発表者名
      Sun Xinsen、Wu Kuo-Hui、Sakamoto Ryota、Kusamoto Tetsuro、Maeda Hiroaki、Ni Xiaojuan、Jiang Wei、Liu Feng、Sasaki Sono、Masunaga Hiroyasu、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 8 ページ: 8078~8085

    • DOI

      10.1039/C7SC02688A

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Photofunctionality in Porphyrin-Hybridized Bis(dipyrrinato)zinc(II) Complex Micro- and Nanosheets2017

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Ryota、Yagi Toshiki、Hoshiko Ken、Kusaka Shinpei、Matsuoka Ryota、Maeda Hiroaki、Liu Zheng、Liu Qian、Wong Wai-Yeung、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 56 ページ: 3526~3530

    • DOI

      10.1002/anie.201611785

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Crystalline Graphdiyne Nanosheets Produced at a Gas/Liquid or Liquid/Liquid Interface2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka Ryota、Sakamoto Ryota、Hoshiko Ken、Sasaki Sono、Masunaga Hiroyasu、Nagashio Kosuke、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 139 ページ: 3145~3152

    • DOI

      10.1021/jacs.6b12776

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multifunctional Octamethyltetrasila[2.2]cyclophanes: Conformational Variations, Circularly Polarized Luminescence, and Organic Electroluminescence2017

    • 著者名/発表者名
      Shimada Masaki、Yamanoi Yoshinori、Ohto Tatsuhiko、Pham Song-Toan、Yamada Ryo、Tada Hirokazu、Omoto Kenichiro、Tashiro Shohei、Shionoya Mitsuhiko、Hattori Mineyuki、Jimura Keiko、Hayashi Shigenobu、Koike Hikaru、Iwamura Munetaka、Nozaki Koichi、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 139 ページ: 11214~11221

    • DOI

      10.1021/jacs.7b05671

    • 査読あり
  • [学会発表] Coordination Nanosheet (CONASH) -Synthesis, Structure and Functions2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      MANA International Symposium 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Functional Coordination Nanosheets2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      Internation Conference on Low-dimensional Quantum Materials
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Coordination Nanosheets of Strongly Correlated Electron Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      分子アーキテクトニクス 国際ワークショップ 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 固体発光・円偏光発光を示すオクタメチルテトラシラ[2.2]シクロファンの創製2017

    • 著者名/発表者名
      島田真樹,山野井慶徳,小池ひかる,岩村宗高,野崎浩一,西原寛
    • 学会等名
      第21回ケイ素化学シンポジウム
  • [学会発表] 触媒機能を示すナノシートの合成2017

    • 著者名/発表者名
      中島右喬,坂本良太,邨次智,唯美津木,西原寛
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
  • [学会発表] Bis(dipyrrinato)zinc(II) Coordination Copolymers: Enhancement of Photofunctionalities and Observation of Copolymer Structures2017

    • 著者名/発表者名
      Ryojun Toyoda,Ryota Sakamoto,Ryota Matsuoka,Mizuho Tsuchiya,Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
  • [学会発表] 円偏光発光を示す一次元配位ポリマーの合成及び物性評価2017

    • 著者名/発表者名
      青木里紗,豊田良順,Julius Kogel,坂本良太,西原寛
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
  • [学会発表] Electrocheimcal Syntheses of Functional Materials and their Applications2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Wada,Jian Cao,Kuo-Hui Wu,Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      2017年電気化学秋季大会
  • [学会発表] The development of tetrasila[2.2]cyclophane derivatives for solid-state emission, electroluminescence, and circularly polarized luminescence2017

    • 著者名/発表者名
      島田真樹,山野井慶徳,大戸達彦,山田亮,Pham Song-Toan,夛田博一,小池ひかる,岩村宗高,野崎浩一,西原寛
    • 学会等名
      2017年光化学討論会
  • [学会発表] The development of tetrasila[2.2]cyclophane derivatives for solid-state emission,electroluminescence,and circularly polarized luminescence2017

    • 著者名/発表者名
      島田真樹,山野井慶徳,大戸達彦,山田亮,Pham Song-Toan,夛田博一,小池ひかる,岩村宗高,野崎浩一,西原寛
    • 学会等名
      2017年光化学討論会
  • [学会発表] Magnetic field effect on luminescence behaviors of organic radicals in rigid matrices2017

    • 著者名/発表者名
      Shun Kimura,Tetsuro Kusamto,Shojiro Kimura,Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      2017年光化学討論会
  • [学会発表] Liquid/liquid Interfacial Synthesis of ''Click'' Nanosheets2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Shiotsuki,Amalia Rapakousiou,Ukyo Nakajima,Ryota Sakamoto,Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      1st European Conference on Chemistry of Two-Dimensional Materials
    • 国際学会
  • [学会発表] ynthesis and physical properties of tetrasila[2.2]thiophenophane derivatives for the luminescent and chiroptical materials2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shimada,Yoshinori Yamanoi,Kenichiro Omoto,Shohei Tashiro,Mitsuhiko Shionoya,Tatsuhiko Ohto,Song-Toan Pham,Ryo Yamada,Hirokazu Tada,Mineyuki Hattori,Keiko Jimura,Shigenobu Hayashi,Hikaru Koike,Munetaka Iwamura,Koichi Nozaki,Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      254th ACS National Meeting & Exposition
    • 国際学会
  • [学会発表] Photofunctionality Enhancement of Coordination Nanowires Based on Bis(dipyrrinato)zinc(II) Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Ryojun Toyoda,Ryota Sakamoto,Ryota Matsuoka,Mizuho Tsuchiya,Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      6th Asian Conference on Coordination Chemistry (ACCC6)
    • 国際学会
  • [学会発表] A possible quantum spin liquid state on highly anisotropic triangular lattices of bilayer Mott system2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto,Chie Ohde,Shiori Sugiura,Taichi Terashima,Shinya Uji,Satoshi Yamashita,Yasuhiro Nakazawa,Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets (ISCOM2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] A chiral one-dimensional coordination polymer showing circularly polarized luminescence2017

    • 著者名/発表者名
      Risa Aoki,Ryojun Toyoda,Julius Kogel,Ryota Matsuoka,Ryota Sakamoto,Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      6th Asian Conference on Coordination Chemistry (ACCC6)
    • 国際学会
  • [学会発表] A luminescent triarylmethyl radical with two pyridyl groups: Superior photostability and the formation of 1D CuII coordination polymer2017

    • 著者名/発表者名
      Shun Kimura,Tetsuro Kusamoto,Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      The 6th Asian Conference on Coordination Chemistry (ACCC6)
    • 国際学会
  • [学会発表] A Photostable Luminescent Triarylmethyl Radical with Two Pyridyl Groups2017

    • 著者名/発表者名
      Shun Kimura,Tetsuro Kusamoto,Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      8th Pacific Symposium on Radical Chemistry (PSRC-8)
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis, structure and functions of coordination nanosheet (CONASH)2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      Molecular Electronics and Bioelectronics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Coordination nanosheet (CONASH) Synthesis, structure and functions2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      6th Asian Conference on Coordination Chemistry (ACCC6)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Coordination Nanosheets -Synthesis, Structure and Funtions2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      11th Japan-China Joint Symposium on Metal Cluster Compounds
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electronic properties and charge transport of coordination nanosheet (CONASH)2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Fukui,Kazuo Nakazato,Sono Sasaki,Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      WINDS17
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Functional Coordination Nanosheets2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      The 4th Japan-Canada Joint Symposium on Coordination Chemistry
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 強電子相関系配位ナノシートの創製2017

    • 著者名/発表者名
      西原 寛
    • 学会等名
      新学術領域研究「分子アーキテクトニクス:単一分子の組織化と新機能創成」第8回領域会議
  • [学会発表] 強電子相関系配位ナノシートの創製2017

    • 著者名/発表者名
      前田 啓明,西原 寛
    • 学会等名
      新学術領域研究「分子アーキテクトニクス:単一分子の組織化と新機能創成」第9回領域会議
  • [学会発表] アニオン交換によるビス(テルピリジン)金属錯体ナノシートの電気伝導度向上2017

    • 著者名/発表者名
      五百川 惟志,前田 啓明,Soan Toan Pham,夛田 博一,西原 寛
    • 学会等名
      新学術領域研究「分子アーキテクトニクス:単一分子の組織化と新機能創成」第8回研究会

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公開日: 2018-12-17  

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