ナノ細孔空間を利用した気体分子の配列制御と量子物性の発現

利用纳米孔空间控制气体分子的排列和量子物理性质的表达

• 批准号: 15J08625
• 负责人: 三島 章雄
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J08625/
• 关键词: 多孔性金属錯体; スピンクロスオーバー; 一酸化窒素; ゲスト応答性; 電気伝導性

{Fe(pz)[Pt(CN)4]}(pz = pyrazine: 1)を用いて室温での気体分子に対する応答性を評価したところ、一酸化炭素(NO)のみで吸着挙動を示し、赤紫色を示す低スピン状態(LS)から黄色を示す高スピン状態(HS)への変化が観測され、ガス分子によるスピン状態の変換に成功した。固体電気化学および電子スピン共鳴測定から、一酸化窒素の吸着により骨格構造のFe(II)が可逆的にFe(III)に酸化されることで吸着が促進されていることを見出し、吸着およびレドックス、スピン状態変化の連動に成功した。また、{Fe(pz)[Pd(CN)4]}(2)にヨウ素を吸着させて、細孔内でのI2分子の挙動とスピン転移の相関について検討したところ、非常に大きな磁気ヒステリシスを示した。I2の状態についてin situ粉末X線回折とラマンスペクトルの同時測定を行うと、室温における高スピン状態では、I2の配置はディスオーダーしており、低スピン状態では、I2は細孔内に規則的に配列していることがわかった。これらの結果より、細孔内におけるI2分子配列の無秩序-秩序転移がホスト骨格のスピン転移と同期することで、幅広いヒステリシスを伴ったスピン転移が起きる機構が明らかとなった。他にも、PCPsの骨格構造中に混合原子価状態を形成する{Ru(pz)[Ni(CN)4]}(3)を合成し、その電気伝導性とゲスト応答性について評価した。3は室温において絶縁体であったため、3にI2を吸着させたところ、I2包接体(3⊃I2)の電気伝導度は3よりも飛躍的に向上した。さらに、加熱減圧によりI2を除去すると、3と同様の絶縁体に戻った。固体状態での電気化学測定ではRuII/IIIに由来する酸化還元波が観測された。3⊃I2のIRスペクトルではpz領域の吸収が変化していたことから、細孔内でI2がpzと相互作用して分極することで、Ruの混合原子価状態が誘起され電気伝導性が向上したと考えられる。

{Fe(pz)[Pt(CN)4]}(pz = pyridine: 1) was successfully transformed into a low temperature state (LS), a high temperature state (HS), and a high temperature state (HS) by using a medium temperature molecular reaction evaluation method. Solid state electrochemical and electron resonance measurements of Fe(II), Fe(III), Fe(III), Fe ( For example,{Fe(pz)[Pd(CN)4]}(2) can adsorb I2 molecules, move I2 molecules in pores, and transfer I2 molecules in pores. I2 state is in situ powder X-ray reflection, selection and simultaneous determination, room temperature is high temperature state, I2 configuration is in low temperature state, I2 is in regular arrangement in pores. The result is that there is no order in the molecular arrangement of the pore. In addition, the formation of mixed atomic states in the lattice structure of PCPs is evaluated by the synthesis of {Ru(pz)[Ni(CN)4]}(3) and the electrical conductivity and response of PCPs. 3. The electrical conductivity of the inclusion body (3) and the inclusion body (3) at room temperature. In addition, the heating and pressure reduction of I2 and I3 is the same as that of the insulation. Electrochemical determination of solid state is the result of acidification and elemental wave detection. 3. The absorption of I2 in the pz domain is changed, the interaction of I2 in the pore is changed, and the mixed atomic state of Ru is changed, and the electrical conductivity is increased.

项目成果

Magneto-Structural Correlation in a Nitric Oxide Clathrate of Magnetically-Bistable Fe(II)Pt(II) Porous Coordination Polymer

磁双稳态 Fe(II)Pt(II) 多孔配位聚合物的一氧化氮包合物中的磁结构相关性

• 发表时间: 2016
• 作者: Akio Mishima;Ryo Ohtani;Akihiro Hori;Ryotaro Matsuda;Susumu Kitagawa;Tomomi Koshiyama;Masaaki Ohba
• 通讯作者: Masaaki Ohba

Nitric Oxide Responsivity of a Magnetically-Bistable Hofmann-type Porous Coordination Polymer

磁双稳态霍夫曼型多孔配位聚合物的一氧化氮响应性

• 发表时间: 2016
• 作者: Akio Mishima; Akihiro Hori;Ryotaro Matsuda;Susumu Kitagawa;Tomomi Koshiyama;Masaaki Ohba
• 通讯作者: Masaaki Ohba

多孔性 Ru(II)Ni(II) 配位高分子のゲスト分子による電気伝導性の制御

多孔 Ru(II)Ni(II) 配位聚合物中客体分子的电导率控制

• 发表时间: 2016
• 作者: 三島章雄;高坂 亘;宮坂 等;越山友美;大場正昭
• 通讯作者: 大場正昭

Enhancement of Guest-Responsivity by Mesocrystallization of Porous Coordination Polymers

通过多孔配位聚合物的介观结晶增强客体响应性

• DOI: 10.1039/c7tc00751e
• 发表时间: 2017
• 期刊: J. Mater. Chem. C
• 作者: Akio Mishima;Tomomi Koshiyama;Jose A. Real;Masaaki Ohba
• 通讯作者: Masaaki Ohba

The impact of halogen ions on the guest dependent spin crossover behaviour and porosity of Co(II) one-dimensional coordination polymers [CoX2(4′-(4-pyridyl)-2,2′:6′,2′′-terpyridine)] (X = Cl and Br)

• DOI: 10.1039/c5tc00864f
• 发表时间: 2015-07
• 期刊: Journal of Materials Chemistry C
• 影响因子: 6.4
• 作者: Ryo Ohtani;Kodai Shimayama;A. Mishima;M. Ohba;Ryuta Ishikawa;S. Kawata;Masaaki Nakamura;L. Lindoy;S. Hayami