錯体ナノ空間による新奇ナノカーボン材料の創製と機能開拓

利用复杂纳米空间创建新型纳米碳材料并进行功能开发

• 批准号: 21H01738
• 负责人: 北尾 岳史
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-21H01738/
• 关键词: 多孔性金属錯体; ナノカーボン材料; ホストーゲスト; ポリアセン; 鋳型重合; グラフェンナノリボン

アセンはベンゼン環が直線状に縮環した構造を有する多環芳香族炭化水素である。アセンはπ共役に由来する高い伝導性を有し、環の個数の増加にしたがって伝導性が増加する。中でも、ベンゼン環が無数に連なったポリアセンは、高温での超伝導が理論予想されている。そのため、ポリアセンは、有機半導体材料としての応用のみならず、学術的な興味も相まって多くの注目を集めている。しかし、効率的にベンゼン環を伸長させる手法は存在せず、さらに、アセンはベンゼン環の数が増えると不安定化(二量化、酸化)する。そのため、ペンタセンの合成から100年以上がたった現在でも、ベンゼン環が12個のアセンが最長である。多孔性金属錯体(MOF)は、金属イオンと有機配位子からなるナノサイズの細孔を有する多孔性材料である[2]。MOFは高い規則性を有し、構成要素を適切に選択することで、サイズ・形状・表面環境などの細孔構造を緻密にデザインできる。そのため、MOFが有するナノ空間を高分子やナノカーボン合成の場として用いることで、一次構造や高次構造を精密制御することが可能になる。本研究では、MOFが有する一次元ナノ細孔を重合場として用いることで、架橋反応を抑制し、ポリアセンの合成を行うことを目的とする。

ア セ ン は ベ ン ゼ ン ring が straight line shape に shrinkage ring し た a す を construction る polycyclic aromatic coking water element で あ る. に ア セ ン は PI total service origin す る high い 伝 conductivity を し, ring number の の raised plus に し た が っ て 伝 conductivity が raised plus す る. In で も, ベ ン ゼ ン ring が countless に even な っ た ポ リ ア セ ン は, high-temperature で の super 伝 が theory to guide to さ れ て い る. そ の た め, ポ リ ア セ ン は, organic semiconductor materials と し て の 応 with の み な ら ず, academic interests も な phase ま っ て more く の attention を set め て い る. し か し, sharper rate に ベ ン ゼ ン ring を elongation さ せ る gimmick は exist せ ず, さ ら に, ア セ ン は ベ ン ゼ ン ring number の が raised え る と not stabilization (second quantization, acidification) す る. そ の た め, ペ ン タ セ ン の synthetic か ら 100 years が た っ た now で も, ベ ン ゼ ン ring が 12 の ア セ ン が longest で あ る. Porous metal misprinted (MOF) は, metal イ オ ン と organic ligand か ら な る ナ ノ サ イ ズ の pores を have す る porous material で あ る [2]. MOF は high い regularity を し, constituent elements を appropriate に sentaku す る こ と で, サ イ ズ, shape, surface environment な ど の pores structure を dense に デ ザ イ ン で き る. そ の た め, MOF が have す る ナ ノ space を polymer や ナ ノ カ ー ボ ン synthetic の field と し て in い る こ と で, a structure や high times を precision suppression す る こ と が may に な る. This study で は, MOF が have す る a yuan ナ ノ pores を overlapping field と し て in い る こ と で, bridging the 応 を し, ポ リ ア セ ン の synthetic line を う こ と を purpose と す る.

项目成果

錯体ナノ空間を用いた芳香族ラダー高分子の合成

使用复杂纳米空间合成芳香梯聚合物

• 发表时间: 2022
• 作者: 三浦 匠;北尾 岳史;植村 卓史
• 通讯作者: 植村 卓史

MOFナノ空間によるグラフェンナノリボンの精密合成

利用 MOF 纳米空间精确合成石墨烯纳米带

• 发表时间: 2022
• 作者: 北尾 岳史;中田 和希;植村 卓史
• 通讯作者: 植村 卓史

MOFナノ空間が可能にする単原子層物質科学の新展開

MOF纳米空间推动单原子层材料科学的新发展

• 发表时间: 2021
• 作者: Kimura Yosuke;Kashima Daiki;Kawahara Masahiro;Michihisa Koyama;本元敦也，佐怒賀悠，木野邦器;北尾 岳史
• 通讯作者: 北尾 岳史

ナノ空間情報の転写による超精密単原子層物質の創製

通过传输纳米空间信息创建超精密单原子层材料

• 发表时间: 2021
• 作者: Nakajima Kyoko;Nakabayashi Hideto;Kawahara Masahiro;北尾 岳史
• 通讯作者: 北尾 岳史