2020 Fiscal Year Annual Research Report
液体の分子運動性が導入された結晶性有機構造体の合成と動的機能
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18H02032
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
堀毛 悟史 京都大学, 高等研究院, 准教授 (70552652)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 結晶性有機構造体 / 分子運動 / イオン伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度において実施できていなかった、合成したCOF試料の構造解析およびダイナミクス解析に注力した。リチウムイオン（Li+)およびプロトン（H+)イオン伝導を示すイミン結合からなる二次元COFにおいて、高速MAS（80kHz）を用いた1H固体NMR測定を行ったところ、ドーピングしたLi+塩やH+伝導を担う酸がCOFの置換基からみて1nm以下の近傍に存在していることが分かった。またダイナミクスを理解するため、伝導度測定で用いる交流インピーダンス測定の他にラマン分光およびテラヘルツ分光を実施し、COFの構造自体の揺らぎについての検討を行った。Li+伝導やH+伝導を担う分子の導入によりCOFの構造揺らぎは大きく変化し、特にLi塩を導入した際はCOF内部の置換基と強く相互作用することにより、主鎖の揺らぎはより抑えられることが示唆された。一方でH+伝導伝導を担うH3PO4などのキャリアはCOF内部においても高いダイナミクスを保持し、その運動性はある一定のドーピング量に達すると飽和することが分かった。これら成果より、高いイオン伝導性を有するCOFにおいては、適切な（大きすぎない）細孔、ダイナミックな長鎖置換基とドーパントが占有する体積の比率、そしてそれぞれの相互作用が特に効果的に働くことを確認した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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