プレス条件下での構造変換反応を利用した欠陥フリーMOF連続膜の合理的合成

在压制条件下利用结构转变反应合理合成无缺陷连续 MOF 薄膜

• 批准号: 22K05273
• 负责人: 高嶋 洋平
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Konan University
• 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-22K05273/
• 关键词: 多孔性金属錯体; 構造変換; 連続膜; ガス分離

本研究の最終目的は、我々が近年見出した構造変換反応（あるMOF(A)から異なるMOF(B)への変換）をプレス条件下で進行させることにより、欠陥フリーMOF連続膜を合成することにある。本年度は構造変換反応の挙動を詳細に理解することを目的とし、異なる置換基を有した一連のMOF(A)の合成とそれらの構造変換条件の検討をおこなった。MOF(A)の合成に関しては、異なる置換基（ニトロ基、ブロモ基、クロロ基、メチル基、アミノ基など）を有した同型MOF(A)の合成に成功した。その構造について粉末X線回折測定により確認したところ、置換基によってその構造はほとんど変化しないことが明らかになった。得られたMOF(A)粉末を用いて構造変換反応を試みたところ、置換基の違いによって反応速度が大きく異なることが明らかになった。また、構造変換反応後に得られたMOF(B)について透過型電子顕微鏡を用いてその結晶サイズを確認したところ、反応の温度および濃度を制御することによって系統的変化することも明らかになった。さらに、その構造変換反応の条件を検討することにより、MOF(A)からMOF(B)に変換する過程で生じるアモルファス中間体の単離にも成功した。単離されたアモルファス中間体については、X線光電子分光法や赤外分光法などを用いてその構造を評価した。アモルファス中間体の構造柔軟性については導入されている置換基によって大きく異なることも明らかになり、構造柔軟性が高いアモルファス中間体についてはその形態をコントロールすることも可能であることがわかった。

This research aim の は, I 々 が in recent years show the し た structure variations in anti 応 (あ る MOF (A) か ら different な る MOF (B) へ の variations in) を プ レ で ス condition さ せ る こ と に よ り, owe 陥 フ リ ー MOF even 続 membrane を synthetic す る こ と に あ る. This year は structural variations in the 応 の 挙 dynamic を に detailed understanding す る こ と を purpose と し, different な る replacement を has an し た for の MOF (A) の synthetic と そ れ ら の structural variations in conditions の beg を 検 お こ な っ た. MOF (A) の synthetic に masato し て は, different な る replacement base (ニ ト ロ base, ブ ロ モ base, ク ロ ロ base, メ チ ル base, ア ミ ノ base な ど) を have し た type with MOF (A) の synthetic に successful し た. そ の tectonic に つ い て powder X-ray determination of inflexion に よ り confirm し た と こ ろ, replacement に よ っ て そ の tectonic は ほ と ん ど variations change し な い こ と が Ming ら か に な っ た. Have ら れ た MOF (A) powder を with い て structural variations in anti 応 を try み た と こ ろ, replacement の violations い に よ っ て anti 応 speed が big き く different な る こ と が Ming ら か に な っ た. ま た, structural variations in after the 応 に ら れ た MOF (B) に つ い て type through electronic 顕 micromirror を with い て そ の crystallization サ イ ズ を confirm し た と こ ろ, anti 応 の temperature お よ び concentration を suppression す る こ と に よ っ て system variations of す る こ と も Ming ら か に な っ た. さ ら に, そ の structural variations in the 応 の conditions を beg す 検 る こ と に よ り, MOF (A) か ら MOF (B) に variations in す で る process raw じ る ア モ ル フ ァ ス intermediates の 単 from に も successful し た. 単 from さ れ た ア モ ル フ ァ ス intermediates に つ い て は, X-ray photoelectron spectrometry や outside red spectrometry な ど を with い て そ の tectonic を review 価 し た. ア モ ル フ ァ ス intermediates の structure softness に つ い て は import さ れ て い る replacement base に よ っ て big き く different な る こ と も Ming ら か に な り, high structural softness が い ア モ ル フ ァ ス intermediates に つ い て は そ の form を コ ン ト ロ ー ル す る こ と も may で あ る こ と が わ か っ た.

项目成果

High-performance bulk Bi0.4Sb1.6Te3.0 thermoelectrics prepared from nanocrystal precursor synthesized via chemical precipitation

• DOI: 10.1016/j.jssc.2022.123777
• 发表时间: 2022-12-22
• 期刊: JOURNAL OF SOLID STATE CHEMISTRY
• 影响因子: 3.3
• 作者: Fujiwara，Ryosuke;Takashima，Yohei;Akamatsu，Kensuke
• 通讯作者: Akamatsu，Kensuke

構造変換反応を用いた水分散性MOFの合成とその評価

结构转化反应水分散性MOF的合成及其评价

• 发表时间: 2023
• 作者: 山之内沙綾;髙嶋洋平;鶴岡孝章;赤松謙祐
• 通讯作者: 赤松謙祐

AlベースMOFが示す構造変換におけるキーファクターの解明

阐明铝基 MOF 结构转变的关键因素

• 发表时间: 2022
• 作者: 田中進太郎;髙嶋洋平;鶴岡孝章;赤松謙祐
• 通讯作者: 赤松謙祐

アモルファスからの結晶成長化プロセスに基づくMOF結晶の形態制御

基于非晶晶体生长过程的 MOF 晶体形貌控制

• 发表时间: 2023
• 作者: 覚知匠;髙嶋洋平;鶴岡孝章;赤松謙祐
• 通讯作者: 赤松謙祐

欠陥エンジニアリングに基づくAl-MOFを用いた可逆的構造変換反応の精密制御

基于缺陷工程的Al-MOF可逆结构转变反应的精确控制

• 发表时间: 2023
• 作者: 田中進太郎;髙嶋洋平;鶴岡孝章;赤松謙祐
• 通讯作者: 赤松謙祐