2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Functional Materials Utilizing Nano-Size Effects of Host-Guest Compounds
| Project/Area Number |
26810118
|
|---|
| Research Institution | Waseda University |
|---|
Principal Investigator |
黒田 義之 早稲田大学, 高等研究所, 助教 (50638640)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | ホスト－ゲスト化合物 / ナノサイズ効果 / 触媒 / イオン交換 / 三脚型配位子 / ハイブリッド / 層状化合物 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までの成果を元に、三脚型配位子を用いたホスト化合物の構造制御に関して、合成法を体系的にまとめると共に、それらを用いた応用評価を行った。また、サブテーマとして検討してたシリカナノ粒子を用いた結晶のナノ構造制御法についても成果をまとめた。
これまで、三脚型配位子は3つのアルコール部位により層状複水酸化物や水酸化マグネシウムと安定な結合を形成し、それらのゲスト取り込み能を大きく向上させる働きがあることを明らかにしてきた。本年度は、三脚型配位子は種々の金属種からなる層状水酸化物の表面修飾に汎用的に利用できることを明らかにし、Mn、Fe、Co、Ni、Cuからなる層状水酸化物の表面修飾を達成した。得られたハイブリッド水酸化物は、構成金属元素と三脚型配位子の末端官能基を独立に変化させることが可能で有り、物性制御が容易な興味深い物質群であることを示した。さらに、ハイブリッド水酸化物を剥離することで得られるナノシートが、ガラス表面の親水性コーティングにも利用できることを明らかにした。
一方、シリカナノ粒子の集積を利用した材料合成にも取り組み、シリカナノ粒子をフラックスを用いて結晶化させることで、ナノ構造を保持しつつ単結晶クオーツに転換する新手法を開発した。加えて、2種類のシリカナノ粒子を組み合わせ、空間が超格子構造を有する新材料の合成にも成功した。これらの手法をホスト－ゲスト化合物のナノ構造制御に適用することで、より高度な機能を有する階層構造材料の創製が期待できる。
以上の様に、研究期間全体を通じ、ナノスケールで構造制御された層状水酸化物の新規合成法を開発し、新しい物質群を創生するに至った。これらの化合物は、ナノ構造化や表面修飾により興味深い物性を示し、触媒や吸着剤、コーティング剤の高機能化に貢献すると期待される。
|
