Creation of Metal-Organic Frameworks with Periodic Low-Dimensional Semiconductor Structures

具有周期性低维半导体结构的金属有机框架的创建

• 批准号: 20H02577
• 负责人: 田中 大輔
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Kwansei Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-20H02577/
• 关键词: 金属-有機構造体（MOF）; 半導体; 機械学習; 材料探索; MOF; 金属-有機構造体; マテリアルズインフォマティクス; 低次元半導体

本年度は、前年度同様に、研究代表者がすでに開発した物質の特性評価を進めながら、多連反応システムを活用し新材料の探索をおこなった。さらに、機械学習から得られた結果から、合成において支配的となる因子を抽出し、次の合成条件を決定するというサイクルを繰り返し新規化合物の効率的探索を実施した。これらの知見に基づき、低次元半導体集積型MOFの合成法確立と結晶化機構の解明を目指し、２０種類以上の新規半導体配位高分子の合成に成功した。さらに、前年度に引き続き新規MOFの各種物性発現を支配している因子を以下の１～４のスキームに従い特定し、次の合成ターゲットの合成条件探索にフィードバックすることを試みた。１．単結晶及び粉末X線構造解析により血相構造決定を行った。また、組成と純度の評価としてSEM-EDX、CHN元素分析装置を用いた分析を行った。２．固体拡散反射紫外可視近赤外吸収スペクトルからバンドキャップを、光電子収量分光（PYS）から価電子帯のエネルギー準位を評価した。また、単結晶X線構造解析より決定した結晶構造を初期構造として第一原理計算によりバンド構造を評価し、各元素がMOFの電子構造にどのように影響するかを計算科学的に明らかにすることを試みた。３．粉末結晶のキャリア輸送特性の評価として、時間分解マイクロ波分光（TRMC）測定、発光スペクトル測定を行った。４．合成した新規配位高分子の光触媒特性を評価した。特に、水素発生触媒とCO2還元触媒としての特性を評価した。

In the same year as in the current year and the previous year, the research representatives have made great efforts to improve the characteristics of materials, and to use new materials to explore new materials. The results of the experiments, the results of the mechanical experiments, the extraction of the factors controlled by the synthetic agents, and the secondary synthesis conditions determine the recovery rate of novel compounds. We have learned that the synthesis of basic and low-dimensional semispheric aggregate MOF synthesis has been successfully established by the crystallization mechanism, and the synthesis of more than 20 kinds of new hemispheric coordination polymers has been successfully synthesized. In the previous year, the physical properties of the new MOF are controlled by the following factors: 1, 4, 4, 1, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 1, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4 1. The results and X-ray analysis of the powder determine the performance of the blood phase analysis. The SEM-EDX and CHN elemental analysis devices are used to analyze the lines. 2. Solid dispersive reflectance UV can be used for near-infrared absorption, such as UV absorption, UV reflection, UV reflection, UV, UV X-ray analysis of the results and X-ray analysis of the results determine that in the initial stage of the simulation, the first principle of the computer is used to calculate the temperature, and the elements of the MOF power plant are used to make the calculation of the computer science. 3. Powder microstructure and transmission properties, time decomposition temperature spectrum spectrum (TRMC) determination, photosensitive spectrum measurement. 4. Synthesis of novel coordination polymers and photocatalyst properties. Special, water-based raw catalyst, CO2, meta-catalyst, characteristic, characteristic, temperature, etc.

项目成果

Synthesis of Mixed-Metal MIL-68 under Mild Conditions by Controlling Nucleation Using a Microfluidic System

• DOI: 10.1021/acs.cgd.2c00140
• 发表时间: 2022-06
• 期刊: Crystal Growth & Design
• 作者: Saki Yamada;A. Hirano;Yoko Tanaka;Ryohei Akiyoshi;Hirofumi Yoshikawa;D. Tanaka

Bayesian optimization of the composition of the lanthanide metal-organic framework MIL-103 for white-light emission

用于白光发射的镧系金属有机框架 MIL-103 的组成的贝叶斯优化

• DOI: 10.1039/d2me00277a
• 发表时间: 2023
• 期刊: Molecular Systems Design & Engineering
• 影响因子: 3.6
• 作者: Kitamura Yu;Toshima Hiroki;Inokuchi Akihiro;Tanaka Daisuke
• 通讯作者: Tanaka Daisuke

Selective CO2-to-Formate Conversion Driven by Visible Light over a Precious-Metal-Free Nonporous Coordination Polymer

• DOI: 10.1021/acscatal.2c02177
• 发表时间: 2022-08
• 期刊: ACS Catalysis
• 影响因子: 12.9
• 作者: Y. Kamakura;Shuhei Yasuda;Naoki Hosokawa;Shunta Nishioka;Sawa Hongo;T. Yokoi;D. Tanaka;K. Maeda

Data-driven efficient synthetic exploration of anionic lanthanide-based metal-organic frameworks

数据驱动的阴离子镧系金属有机框架的高效合成探索

• DOI: 10.1039/d2cc04985f
• 发表时间: 2022
• 期刊: Chemical Communications
• 影响因子: 4.9
• 作者: Kitamura Yu;Nakamura Yuiga;Sugimoto Kunihisa;Yoshikawa Hirofumi;Tanaka Daisuke
• 通讯作者: Tanaka Daisuke

Synthesis of Hexaazatriphenylene Charge-Transfer Complexes and Their Application in Cathode Active Materials for Lithium-Ion Batteries

六氮杂苯并菲电荷转移配合物的合成及其在锂离子电池正极活性材料中的应用

• DOI: 10.1021/acs.cgd.1c00793
• 发表时间: 2021
• 期刊: Crystal Growth & Design
• 作者: Nakao Keisuke;Kamakura Yoshinobu;Fujiwara Makoto;Shimizu Takeshi;Yoshida Yukihiro;Kitagawa Hiroshi;Yoshikawa Hirofumi;Kitagawa Yasutaka;Tanaka Daisuke
• 通讯作者: Tanaka Daisuke