Study on Mechanism of Guest-Induced Superionic Conduction of Magnesium Ion in Metal-Organic Frameworks

金属有机骨架中镁离子客体诱导超离子传导机理研究

• 批准号: 21K05089
• 负责人: 貞清 正彰
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05089/
• 关键词: イオン伝導; マグネシウムイオン; 配位高分子; マグネシウム

本研究では、マグネシウムイオン含有配位高分子におけるゲスト誘起超イオン伝導現象について、その発現機構を解明することを目指している。ゲスト誘起超イオン伝導の発現機構について、現在仮説として「細孔内のマグネシウムイオンがゲスト分子と錯体を形成することにより、配位高分子の骨格とマグネシウムイオンとの静電相互作用が抑えられ、マグネシウムイオンの移動度が向上する」と申請者らは提唱しており、本研究では、この仮説が正しいことを検証し、更なる高イオン伝導性を示す化合物を合成するため、ゲスト誘起イオン伝導性におけるゲスト分子のサイズ依存性およびホスト骨格の細孔サイズ依存性を明らかにすることを目的としている。令和4年度は、これまで用いていなかった配位高分子を母骨格として用いることにより、イオン伝導経路の形状と細孔径を変更した新たなマグネシウムイオン伝導性配位高分子の合成・同定を行うとともに、それらのゲスト分子存在下でのイオン伝導特性の評価を行った。具体的には、細孔の次元性と細孔サイズがともにこれまでの試料よりも大きな母骨格を用いて、同一のゲスト分子の蒸気存在下におけるイオン伝導度の比較を行ったところ、新たに合成した試料においても、ゲスト分子存在下で劇的なイオン伝導度の変化が観測され、ゲスト誘起マグネシウムイオン伝導を示すことを明らかとした。また、そのイオン伝導度は、母骨格の次元性と細孔サイズが大きいほど高くなる傾向があることを示唆する結果を得ることに成功した。

In this study, we aim to elucidate the mechanism of the formation of complex polymers that induce hyperconductivity. The present study is aimed at demonstrating the mechanism for the formation of molecular complexes in pores and the electrostatic interaction of coordination polymers. The applicant has proposed that the study should be conducted in a positive manner. In addition, the high conductivity of the compound synthesis, must induce the high conductivity of the compound, must be molecular dependence, must be pore dependence, must be transparent, must be objective, must be objective, must be objective, In the fourth year of this year, the shape and pore size of the conductive coordination polymer were changed, and the conductive characteristics of the conductive coordination polymer were evaluated in the presence of the conductive molecule. Specific, small pore dimensional, small pore size, small pore size, small pore size, For example, if the size of the matrix is small, the size of the matrix is small, and the size of the matrix is small, the size of the matrix is small.

项目成果

結晶性多孔体中における超多価イオン伝導性

结晶多孔材料中的高价离子电导率

• 发表时间: 2022
• 作者: Ohta Shun;Miura Narumi;Saitoh Keiichiro;Itoh Keigo;Satoh Sora;Miyamoto Ryo;Okazaki Masaaki;貞清正彰
• 通讯作者: 貞清正彰

配位高分子中のマグネシウムイオン伝導における細孔サイズ依存性

配位聚合物中镁离子传导的孔径依赖性

• 发表时间: 2022
• 作者: 江利川貴大;貞清正彰
• 通讯作者: 貞清正彰

三次元細孔を有する配位高分子のマグネシウムイオン伝導性

三维孔配位聚合物的镁离子电导率

• 发表时间: 2022
• 作者: 青木航平;貞清正彰
• 通讯作者: 貞清正彰

配位高分子中でのマグネシウムイオン伝導性における細孔サイズ依存性の検証

验证配位聚合物中镁离子电导率的孔径依赖性

• 发表时间: 2022
• 作者: 江利川貴大;貞清正彰
• 通讯作者: 貞清正彰

超マグネシウムイオン伝導性配位高分子におけるゲスト分子の役割

客体分子在超镁离子导电配位聚合物中的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉田悠人;貞清正彰
• 通讯作者: 貞清正彰