固体材料の不一致分解の解明と新規材料開発への応用

固体材料不协调分解的阐明及其在新材料开发中的应用

• 批准号: 20K15306
• 负责人: 梅山 大樹
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K15306/
• 关键词: 欠陥導入; 触媒活性; 不一致分解; 不一致な熱分解

M(pz)[M'(CN)4]で表されるホフマン型三次元配位高分子（M ＝ Fe2+, Co2+, Ni2+； M' = Pd2+, Pt2+; pz = ピラジン）は、合成後有機溶媒に浸漬することで部分的な配位子交換が起こり、Mイオンの近傍で欠陥構造を生成することが分かっている。この配位子交換による欠陥生成濃度が有機溶媒にどのように依存するか調べた。配位子交換のための有機溶媒はメタノール、エタノール、２－プロパノール、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、アセトン、ジクロロメタンを検討した。この結果、メタノールを用いたときに選択的に高い濃度で欠陥が生成し、他の有機溶媒ではメタノールの10%以下の欠陥濃度にとどまることが明らかとなった。一般に配位高分子の合成後配位子交換は熱力学的因子と速度論的因子の両方に依存すると考えられているが、メタノールよりもpKa値が大きいエタノールや２－プロパノールではほとんど欠陥生成が起こらなかったことから、M(pz)[M'(CN)4]での欠陥生成は速度論的な要因が支配的であると考えられる。実際、メタノールはこの実験で試した溶媒の中で最も小さな分子サイズを持つことから、配位高分子中での拡散速度が欠陥生成を支配していると考えられる。欠陥生成した配位高分子をケトンのアセタール化反応の触媒として試験したところ、メタノール溶媒中で良好な触媒活性が得られた。一方、溶媒をジクロロメタンに変更した場合は活性は失われることが分かり、溶媒種による欠陥濃度の制御を通して触媒活性が制御できることが明らかとなった。

M(pz)[M'(CN)4] is a されるホフマン type three-dimensional coordination polymer (M = Fe2+, Co2+, Ni2+; M' = Pd2+, Pt2+; pz =ピラジン), after synthesis, the organic solvent is impregnated and the ligand exchange is performed on the partが起こり、Mイオンの near and due to the structure of することが分かっている. The coordination site exchange is based on the concentration of the organic solvent generated, and the organic solvent is dependent on the concentration. Coordination exchange organic solvent はメタノール, エタノール, 2-プロパノール,アセトニトリル、テトラヒドロフラン、アセトン、ジクロロメタンを検した.このResult, メタノールを Use いたときに to select 択's にHigh concentration でowed 陥がGeneration し, he has The concentration of organic solvents is less than 10%. Generally, the coordination factors of coordination polymers after synthesis are based on the factors of thermodynamics and velocity theory. Save the test －プロパノールではほとんど owed癥生が开こらなかったことから、M(pz)[ M'(CN)4] This is a test of the key factors that govern the speed theory of generation.実记、メタノールはこの実験で trial したsolvent の中で最も小さなmolecule サイズをhold つIn the coordination polymer, the speed of dispersion and generation is controlled by the speed of dispersion and formation of the polymer. It is a catalyst for the generation of coordination polymers and catalytic reactions. Test the catalytic activity of でなながられた in the でしたところ and メタノール solvents. One side, solvent をジクロロメタンに変change したoccasion はactive はloss われることが分かり, solvent The concentration of the media is controlled by the concentration of the media, and the catalyst activity is controlled by the catalyst activity.

项目成果

Induced defect formation in organic-inorganic hybrid materials for heterogeneous catalysis

用于多相催化的有机-无机杂化材料中诱导缺陷的形成

• 发表时间: 2021
• 作者: Takefumi Yoshida;Masahiro Yamashita;Daiki Umeyama
• 通讯作者: Daiki Umeyama

Postsynthetic Defect Formation in Three-Dimensional Hofmann-Type Coordination Polymers and Its Impact on Catalytic Activity

三维霍夫曼型配位聚合物合成后缺陷的形成及其对催化活性的影响

• DOI: 10.1021/acs.inorgchem.1c03560
• 发表时间: 2022
• 期刊: Inorganic Chemistry
• 影响因子: 4.6
• 作者: Daiki Umeyama;Atsuro Takai;Kazutaka Sonobe
• 通讯作者: Kazutaka Sonobe