Coordination soft materials fabricated by assembling polyoxometalates

通过组装多金属氧酸盐制备配位软材料

• 批准号: 21F20043
• 负责人: 古川 修平
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21F20043/
• 关键词: 金属錯体多面体; ポリオキソメたレート; ソフトマテリアル

ポリオキソメタレート（POM）は、金属酸化物を切り出した明確な構造を有する分子である。大きな構造変化を起こすことなく多段階の酸化還元反応を示すため、POMは電気化学、触媒、バイオ応用など幅広い分野での応用が期待されている。一方で、脆い結晶として材料形成されることから、固体デバイスへの組み込み、すなわちその応用先が制限されてきた。本研究では、POMの有用な酸化還元特性を維持したまま加工性を向上させるため、POMのソフトマテリアル、特にゲル材料創成を目指して研究を行った。具体的には、これまで我々の研究室が世界に先駆けて開発してきた、多孔性ソフトマテリアルをプラットフォームとし、POMを連結配位子として用いる方法を用いた。これまでに、金属錯体多面体（MOP）とイミダゾールやピリジン系連結配位子を自己集合的に反応させネットワークを構築することで、階層構造を持つコロイドゲルを形成することに成功している。本課題では、POMを連結配位子として用いることで、MOPとPOMをともに有するMOPPOMネットワーク構造を形成させ、コロイドゲル化させる方法を試みた。POM連結配位子としては、バナジウムPOMであるLindqvist hexavanadateを2つのピリジン誘導体（L）で修飾した [V6O13L2]2-アニオンを合成した。POM連結配位子とロジウムを中心金属に有する立方八面体MOPのうち、長鎖アルコキシ基もしくはヒドロキシ基を有する、C12-RhMOP、OH-RhMOPをDMF中にて反応させたところ、ゲル化することを見出した。時間分解動的光散乱測定により、そのゲル化挙動を追跡したところ、2段階プロセスによりゲル化していることが明らかになった。すなわち、コロイド形成と、ネットワーク化である。得られたゲルは、超臨界二酸化炭素で乾燥させることで、エアロゲル材料を生成することができた。

POM is a metal acid compound with a clear molecular structure. As a result of the structural transformation that has taken place, POM has a wide range of applications in electrochemistry, catalysts, and electronics. The formation of a brittle crystalline material is controlled by the use of a solid material. In this study, POM's useful properties were maintained, and its processability was improved. In addition, POM's soft properties and special materials were studied. Specific research methods for the development, porosity, and use of POM as a link ligand in the world's leading laboratories The metal complex polyhedron (MOP) is a complex of linked ligands, and its hierarchical structure is a complex of linked ligands. The subject is to try out a method for forming a MOPPOM structure by linking POM with MOPPOM POM linked ligand POM chain ligands are found in cubic octahedral MOP, C12-RhMOP and OH-RhMOP. Time resolved light scattering measurement, both of which are based on tracking, and two-stage light scattering measurement. All kinds of things happen, all kinds of things happen. The production of supercritical carbon dioxide and supercritical carbon dioxide