金属水酸化物の局所構造制御に向けた新しいビルディングブロックの開発

开发用于金属氢氧化物局部结构控制的新构件

基本信息

批准号：
18J22562
负责人：
村松佳祐
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J22562/
关键词：
層状金属水酸化物ハイブリッドナノシートアルコキシド

项目摘要

多様な金属種で構成可能な層状金属水酸化物は、エネルギー貯蔵・変換材料として応用が期待されている物質群である。本研究課題では、複数の金属種からなる層状金属水酸化物の層内における局所的な金属種の配置や分布に着目し、これら局所構造を制御可能な新しい合成技術の開発を目的として研究を進めている。概念実証に向け、様々な有機配位子を用いた表面修飾により、水酸化物の前駆体となるクラスター・オリゴマー・ナノ粒子等を合成し、構造を維持しつつ連結させるプロセスを検討している。前年度までに、層表面がメトキシ化された金属水酸化物微粒子を加水分解することで、厚さ1.2 nmほどの極めて薄いナノシートが形成することが分かっている。加水分解前は10-20 nm程度の微粒子が得られているのに対し、加水分解後はラテラルサイズ数百ナノメートルオーダーのナノシートが多数確認されることから、加水分解過程での結晶成長反応の進行が予想される。そこで今年度はアルコキシドの加水分解プロセスを詳細に調査した。メトキシ化水酸化ニッケルを加水分解し反応時間ごとの形態をAFMにより評価したところ、加水分解初期にラテラルサイズの小さなナノシートが観測され、時間経過に伴いサイズが増加する様子を確認した。この結果は、メトキシ化水酸化ニッケルの加水分解はトポケミカルに進行し、生成したナノシート核が二次元的に結晶成長していくことを示している。この成長反応のコントロールにより、異種オリゴマー同士を連結させるプロセスとして今後発展できる可能性があると考えている。

可以从多种金属物种构建的分层金属氢氧化物是一组材料，预计将用作储能和转化材料。该研究主题的重点是由多种金属物种组成的分层金属氢氧化物层中金属物种的局部布置和分布，并正在进行研究，目的是开发可以控制这些局部结构的新合成技术。为了获得概念证明，我们正在考虑一个过程，在这种过程中，簇，低聚物，纳米颗粒等，它们是氢氧化物的前体，使用各种有机配体通过表面修饰合成，并在保持结构的同时将其链接。到上一年，已经发现，具有甲氧基化层表面的细金属氢氧化物颗粒的水解将导致厚度约1.2 nm厚的纳米片。在水解之前获得了约10-20 nm的细颗粒，而在水解后，确认了许多侧向大小为几百纳米的纳米片，因此预测水解过程中晶体生长反应的进展。因此，今年我们详细研究了烷氧化物的水解过程。当水解甲氧基化的镍氧化物并使用AFM评估每个反应时间时的形态时，在水解开始时观察到小侧向尺寸纳米片，并确认尺寸随时间增加。该结果表明，甲氧基化氢氧化镍的水解在拓位上进行，所得的纳米片核在二维上生长。通过控制这种生长反应，可以认为将来可以开发一个将异源寡聚物联系在一起的过程。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

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专利数量（0）

Hydrolysis of Methoxylated Layered Metal Hydroxides for Facile Preparation of Metal Hydroxide Nanosheets

甲氧基化层状金属氢氧化物水解，轻松制备金属氢氧化物纳米片

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Keisuke Muramatsu;Yoshiyuki Kuroda;Hiroaki Wada;Atsushi Shimojima;Kazuyuki Kuroda
通讯作者：
Kazuyuki Kuroda

ハイブリッド層状水酸化物のボトムアップ合成

自下而上合成杂化层状氢氧化物

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
セラミックス
影响因子：
0
作者：
黒田義之;村松佳祐;黒田一幸
通讯作者：
黒田一幸

水酸化物マグネシウムの形態に及ぼす三脚型配位子の効果

三足配体对氢氧化镁形貌的影响

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
上宇宿雄哉;村松佳祐;黒田義之;和田宏明;下嶋敦;黒田一幸
通讯作者：
黒田一幸

Effective Organic Modification of Layered Double Hydroxides Nanoparticles for Controlled Nanohybridization

用于受控纳米杂交的层状双氢氧化物纳米粒子的有效有机修饰

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shiori Hayashi;Yoshiyuki Kuroda;Keisuke Muramatsu;Yuya Oka;Hiroaki Wada;Atsushi Shimojima;Kazuyuki Kuroda
通讯作者：
Kazuyuki Kuroda

三脚型配位子により修飾された水酸化マグネシウムナノシートの結晶成長挙動

三足配体修饰氢氧化镁纳米片的晶体生长行为