ソフト多孔性錯体が示すゲート吸着挙動の速度論の体系化

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ソフト多孔性錯体は，吸着によって誘起される結晶構造転移(ゲート吸着)を示す。この構造の変形を伴った吸着過程は，直感的には遅いように思われるが，従来吸着剤と遜色ない，ともすれば速い吸着応答性を示すソフト多孔性錯体の存在が確認されている。この迅速吸着特性の起源解明は工学的に重要であるが，細孔内拡散を律速とする現行の吸着工学では，吸着と構造変形が不可分であり，かつ，吸着分子が存在して初めて細孔構造を維持可能なソフト多孔性錯体の吸着速度を議論することは不可能である。本研究は種々のソフト多孔性錯体の吸着緩和過程について解析を行うことで，ゲート吸着の速度論の体系化を目指すものである。本年度は，本研究において主要な装置となる水晶振動子マイクロバランス法に基づく吸着速度解析装置の開発をメインに行った。価格や温度制御の上下限，サンプルセルの容積の観点から，当初予定した特殊水晶振動子センサーではなく，汎用的な水晶振動子センサーへと切り替え，真空チャンバーと水晶振動子を保持する回路部分をゼロから設計した。また，納入された装置を制御するソフトウェアも完成し，測定が可能な状態へと持っていくことができた。また，SPring-8でも年4回程度ビームタイムを確保し，3種類のソフト多孔性錯体についてデータの収集を行った。これらのデータを解析したところ，ソフト多孔性錯体ごとに構造転移率の時間発展が異なる傾向が見て取れた。これは本研究課題のコンセプトを裏付ける結果であり，今後さらなる詳細検討が望まれる。