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2014 年度 実績報告書

配位高分子由来精密ネットワーク高分子を利用した融合マテリアルの構築

公募研究

研究領域融合マテリアル:分子制御による材料創成と機能開拓
研究課題/領域番号 25107701
研究機関北海道大学

研究代表者

佐田 和己  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80225911)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードバイオミネラリゼーション / 配位高分子 / 高分子ゲル / 炭酸カルシウム / リン酸カルシウム / 有機無機ハイブリッド / 架橋
研究実績の概要

様々な金属イオンからなるMOFを原料にして、精密ネットワーク高分子(MTP)を合成し、これらにMTPのナノ空間を利用して無機材料との複合化を検討した。CaCl2 水溶液とNa2CO3 水溶液の交互浸漬や(NH4)2CO3の分解による気相からのCO2と反応させることにより、炭酸カルシウムの結晶成長を検討した。亜鉛イオン由来のMTP からはどちらの方法においても表面に小さな構造体の成長が確認され、SEM-EDXマッピングおよび粉末X線回折の結果より炭酸カルシウムの成長が確認できた。またCaCl2 水溶液とNa2HPO4 水溶液の交互浸漬によるリン酸カルシウムの成長については亜鉛およびジルコニウムイオン由来のMTPからも、表面が均一の微粒子が付着している状態がSEMにより観察された。SEM-EDXマッピングからカルシウムおよびリンが検出され、表面に付着しているリン酸カルシウムであることが示唆された。MOFの結晶由来の外形・サイズの制御された有機無機融合マテリアルの創製に成功した。またγ-シクロデキストリンとKOHをから得られる立方体のMTPに電荷を導入することに成功し、静電相互作用によるMTPの分子集合体の形成が確認できた。さらにカチオン性金ナノキューブとアニオン性MTPによる複合体やアニオン性であるYB(OH)4CO3とカチオン性MTPとの複合体形成が可能であることが明らかになった。この手法は無機立方体結晶と立方体の有機高分子ゲルを相補的に複合化できる手法として大変興味深いものと思われる。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Metal-Organic Framework Tethering PNIPAM for ON-OFF Controlled Release in Solution2015

    • 著者名/発表者名
      Shunjiro Nagata, Kenta Kokado, Kazuki Sada
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 45 ページ: in press

    • DOI

      10.1039/c5cc02339d

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Direct Synthesis and Transformation of Gallium Nanoparticles2014

    • 著者名/発表者名
      Shinya SUDO, Chihiro, OKA, Kenta KOKADO, Kazuki SADA
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on FUSION MATERIALS
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2014-11-02 – 2014-11-04
  • [学会発表] Clickable Metal Organic Frameworks for Fusion Materials2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Sada
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on FUSION MATERIALS
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2014-11-02 – 2014-11-04
  • [学会発表] 液体金属ナノ粒子を前駆体とした金属及び金属酸化物ナノ粒子の作製2014

    • 著者名/発表者名
      須藤慎也、小門憲太、佐田和己
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎市)
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [学会発表] 刺激応答性高分子を修飾したMetal-Organic Frameworkを用いたゲスト分子の放出制御2014

    • 著者名/発表者名
      永田俊次郎、小門憲太、佐田和己
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎市)
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [学会発表] 多面体型高分子ゲルを用いた有機無機複合材料の作製2014

    • 著者名/発表者名
      小門憲太、望月裕美、岡千尋、石渡拓己、佐田和己
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎市)
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [学会発表] 多面体型高分子ゲルを用いたハイブリッド材料の作製2014

    • 著者名/発表者名
      望月裕美、岡千尋、石渡拓己、小門憲太、佐田和己
    • 学会等名
      第12回ホストゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2014-05-31 – 2014-06-01
  • [学会発表] 温度応答性高分子を修飾したMetal Organic Frameworkにおけるゲスト分子の放出制御2014

    • 著者名/発表者名
      永田俊次郎、小門憲太、佐田和己
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-27 – 2014-05-30

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公開日: 2016-06-01  

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