金属ー有機構造体を鋳型にしたシクロデキストリン薄膜の分子吸着動的メカニズムの解明

以金属有机骨架为模板阐明环糊精薄膜分子吸附的动力学机制

• 批准号: 22K04751
• 负责人: 水野 陽介
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kanagawa Institute of Industrial Sclence and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04751/
• 关键词: シクロデキストリン; 金属有機構造体; EQCM; 電解析出; QCM; 分子吸着; 多孔質材料

令和4年度はγーシクロデキストリンとカリウムから構成された多孔質結晶の分子吸着挙動を評価する前段階として、電気化学的な手法による多孔質結晶の合成を試みた。合成条件としては、カリウム塩組成（炭酸カリウム、水酸化カリウム、硝酸カリウム）やpH、メタノール濃度、電気化学測定条件を検討した。その結果、塩基性環境下の原料溶液中において作用極を還元雰囲気にすることで結晶の析出が確認された。合成されたシクロデキストリン結晶膜は、これまでに報告されている多孔質性の金属-有機構造体とは結晶構造が異なるが、大きな結晶格子を持つことを明らかにしている。また、水晶振動子マイクロバランス法(QCM)と電気化学測定の同時測定により、結晶の析出に伴う質量増加が水の電気化学的還元と同時であることから、水の電気化学的還元に伴いシクロデキストリン結晶が析出を誘起することを明らかにしている。さらに反応初期は電気量と質量増加には直線的な関係が得られており、本手法で膜厚の制御が可能であることが示唆された。一方で結晶膜が一定以上形成されると、電極表面の膜の均一性を間接的に示すQCMのパラメータである共振抵抗値が上昇し始め、不均一な結晶形成が起こり制御不可能になることを明らかにしている。シクロデキストリン結晶膜合成後に部分的に行う予定であった、合成した結晶膜の分子吸着挙動の評価は結晶膜の洗浄工程の問題から、本測定には至っていない。しかし、QCMによる分子吸着挙動の評価環境については構築済みである。

Make and 4 year は gamma ー シ ク ロ デ キ ス ト リ ン と カ リ ウ ム か ら constitute さ れ た porous crystalline の molecule sorption 挙 dynamic を review 価 す る earlier order と し て, electricity 気 chemical な gimmick に よ る porous crystalline の synthetic を try み た. Synthetic conditions と し て は, カ リ ウ ム salt composition (carbon acid カ リ ウ ム, water acidification カ リ ウ ム, nitric acid カ リ ウ ム) や pH, メ タ ノ ー ル concentration, electric chemical test condition を 気 beg し 検 た. そ の results, salt base environment の raw material solution に お い て effect extremely を still yuan 雰 囲 気 に す る こ と で crystallization precipitation の が confirm さ れ た. Synthetic さ れ た シ ク ロ デ キ ス ト リ ン crystallization membrane は, こ れ ま で に report さ れ て い る qualitative の porous metal - organic constructs と は crystal structure が different な る が, big き な crystal lattice を hold つ こ と を Ming ら か に し て い る. ま た, crystal oscillator マ イ ク ロ バ ラ ン ス method (QCM design) と 気 chemical determination of simultaneous determination に の よ り and precipitate crystallization の に う quality raised with が water の electric 気 chemical also yuan と で あ る こ と か ら, water の electricity 気 chemical also yuan に partner い シ ク ロ デ キ ス ト リ ン crystallization precipitation が を induced す る こ と を Ming ら か に し て い る. さ ら に anti early 応 気 は electricity quantity と quality raised and に は linear な masato are が should ら れ て お り, this technique で film thickness の suppression が may で あ る こ と が in stopping さ れ た. Side で crystallization membrane が above a certain form さ れ る と, の film electrode surface の homogeneity を indirect に shown す QCM design の パ ラ メ ー タ で あ る resonance resistance rising numerical が し め, uneven な crystallization が up こ り suppression cannot に な る こ と を Ming ら か に し て い る. シ ク ロ デ キ ス ト リ ン に part after crystallization membrane synthesis に line う designated で あ っ た, synthetic し た crystallization membrane molecular sorption の 挙 dynamic の review 価 は crystallization membrane の engineering の problems at か ら, the determination of に は to っ て い な い. The <s:1>, QCMによる molecules are adsorptive 挙 moving <s:1> evaluating 価 the environment に による て て みである construction みである みである.

项目成果

陰極還元堆積法によるシクロデキストリン系金属-有機構造体の合成

阴极还原沉积法合成环糊精基金属有机骨架材料

• 发表时间: 2022
• 作者: 水野 陽介;祖父江 和治
• 通讯作者: 祖父江 和治