高性能電極材料の実現を目指した空間制御型二次元配位ナノシートの創出

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π共役系配位ナノシートは様々な電極材料としての応用が展開されてきているが、その高い平面構造による強い層間相互作用により容易に多層化し、機能性発現に重要な役割を持つ金属錯体部位が近接する層で遮蔽されるという課題があった。本研究では層間相互作用を抑制可能な配位子設計としてトリプチセン骨格からなる配位子を用いることを思い立った。本年度はトリプチセン骨格からなる配位子（ヘキサアミノトリプチセン）の合成、および配位ナノシートの気液二相界面を用いた合成を実施した。気液二相界面合成法により、ニッケルイオンとヘキサアミノトリプチセンからなる配位ナノシート（Ni-HATT）を獲得し、SEM/EDS、Raman分光法、X線光電子分光法、サイクリックボルタンメトリー、紫外可視吸光スペクトル、微小入射角X線散乱などの手法により同定した。また、Ni-HATTはトリプチセン骨格中のC-H結合が配位ナノシートの成す平面から直立するため層間相互作用が弱まることが期待される。Ni-HATTをイソプロパノール中に分散させ、超音波による剥離処理を行い、分散液をドロップキャストした。乾燥後の基板表面を原子間力顕微鏡で観察すると、６～７層程度に相当する膜厚約5 nmのシート構造が確認され、容易に薄膜化が行えることを示した。得られた成果について論文を執筆し、現在投稿中である。また、その他の金属イオンからなる配位ナノシートの合成検討を液液二相界面合成法、気液二相界面合成法にて進めている他、電解重合法による電極上への直接合成の検討も進めている。