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Exploration of Smart Flexible PCPs/MOFs with local dynamics for gas selectivity and conversion

探索具有气体选择性和转化局部动力学的智能柔性PCP/MOF

基本信息

批准号：
21F20340
负责人：
北川進
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

项目摘要

多孔性配位高分子(PCP)は、金属イオンと多座配位子からなる結晶性を有した無機－有機ハイブリッド材料であり、ガス分子の高い分離・濃縮機能のみならず、ガスセンサや触媒などを含めた多様な応用が可能なことから次世代の材料として高い注目を集めている。本研究では、PCPの局所ダイナミクス制御による新規機能の開拓を目指した。局所ダイナミクス制御を行うデザインとして、構造に柔軟性を持つπ共役系配位子の設計を行い、金属種の異なる種々の新規PCP化合物群を開発することに成功した(NDI-PCP群)。電子線回折や放射光を用いたX線回折測定、X線吸収分光法を用いて、NDI-PCP群の詳細な構造を明らかにした。NDI-PCP群はお互いに似たよような細孔構造を持っているが、用いる金属中心の配位様式が異なることで骨格内のπスタッキングの距離や様式が異なり、それにより異なる電子特性を有していた。また混合金属型のNDI-PCP群の合成も可能であり、混合比の調整によっても電子特性を制御できることがわかった。NDI-PCP用いて動的センサデバイスを構築し、そのセンサ特性を調べたところ、揮発性有機化合物（VOC）に対して高い感度と選択性を示した。（Angew. Chem. Int. Ed. e202215234, 2022.）また、NDI-PCP群は熱安定性も非常に高く、Redox活性を有することから触媒特性も有する。実際に、混合金属型NDI-PCPを用いた触媒能を調べたところ、金属種の選択により高い二酸化炭素及び硝酸イオンの電気分解において高い反応性を実現することが可能であることも分かった。in-situ IR、in-situ X線吸収分光、in-situ X線回折などのin-situ触媒特性評価技術により、触媒の反応機構や触媒性能と触媒構造の関連性を検討しており、原著論文として報告予定である。

多孔性配位高分子（PCP）配位，金属护理员多座配位高分子结晶性有缺陷的配位-有缺陷的配位材料采购申请，配位高分子高分子分散能力的配位申请，含缺陷的配位接触式配位使用可能导致下一时代的配位材料采购形式高分子注目集合采购形式。本研究中，PCP监管局所采用的替代药物制得的新药物能有效地抑制肿瘤的生长。局所采用的非离子表面活性剂制备方法，包括离子表面活性剂、非离子表面活性剂等。中子返折发射光用荧光X返折测定、X吸光度法应用标准、NDI-PCP群菌多糖制备明串珠菌多糖。NDI-PCP群间互锁类似于非对称金属穿孔穿孔制造持正性要求，采用金属中心配位式非对称金属穿孔的骨形内π π混合金属型NDI-PCP群钻合成钻可能会受到要求，混合比钻整钻成型钻子特性的限制，从而导致钻削。NDI-PCP使用甲醛的甲醛释放量很低，无甲醛敏感性的甲醛释放量很低，无甲醛性的有甲醛化合物（VOC）的甲醛释放量很高。（Angew。国际化学版e202215234，2022）。NDI-PCP群的稳定性非常高，氧化还原活性剂具有很强的触变性。混合金属型NDI-PCP使用酸性接触能力测试仪，金属型原位IR、原位X吸光度光、原位X回折ððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððð-ððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððð

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Fine Pore‐Structure Engineering by Ligand Conformational Control of Naphthalene Diimide‐Based Semiconducting Porous Coordination Polymers for Efficient Chemiresistive Gas Sensing

通过配体构象控制萘二酰亚胺基半导体多孔配位聚合物的精细孔结构工程，实现高效化学电阻气体传感

DOI：
10.1002/anie.202215234
发表时间：
2022
期刊：
Angewandte Chemie International Edition
影响因子：
0
作者：
Xue Ziqian;Zheng Jia‐Jia;Nishiyama Yusuke;Yao Ming‐Shui;Aoyama Yoshitaka;Fan Zeyu;Wang Ping;Kajiwara Takashi;Kubota Yoshiki;Horike Satoshi;Otake Ken‐ichi;Kitagawa Susumu
通讯作者：
Kitagawa Susumu

Naphthalene Diimide-Based Semiconducting Porous Coordination Polymers for Efficient Chemiresistive Gases Sensing

用于高效化学电阻气体传感的萘二酰亚胺基半导体多孔配位聚合物