精密無機合成を基盤とする超原子の創成と機能解明
【研究分野】有機・ハイブリッド材料
【研究キーワード】
デンドリマー / クラスター / 超原子 / サブナノ粒子 / 金属集積
【研究成果の概要】
本研究では多くの金属、及び金属間化合物を対象として、デンドリマーリアクター法を開発し、多彩な元素種への拡張を目指し、実在する76の安定元素のうち67種類のデンドリマーへの集積を達成した。これを駆使して35種類の金属サブナノ粒子の合成を達成し、3種類の異種金属からなるハイブリッドサブナノ粒子の合成にも世界で初めて成功した。またハロゲン超原子である(Al13, Ga13)のほかに、新たに異種金属配合超原子の設計と合成で、Gブロック超原子に相当する超原子を発見した。機能面では、高活性な触媒となるサブナノ粒子の解明、超原子における特異的な発光や磁性機能を実証した。
【研究の社会的意義】
67元素もの周期表の安定元素をほぼ網羅できる本研究は、原子数を自在に制御してサブナノ粒子を創製できる唯一の独自の方法となっている。これは異種元素の配合にも利用でき、金属サブナノ粒子の設計と合成は全く新しい機能、物性の発現する新物質を誕生させ、異種元素配合サブナノ粒子を分子と捉える新たな金属分子化学をもたらすと考えている。
超原子理論を考慮してクラスターの価電子数を変化させることで、希土類や貴金属の超原子の合成が期待できる。特に、これまでに研究してきた希土類や超重元素であるGブロック元素に相当する超原子を合成し、その特性を解明することは新たな元素代替手法となる。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
| 神戸 徹也 | 東京工業大学 | 科学技術創成研究院 | 助教 | (Kakenデータベース) |
| 山下 建 (アルブレヒト建) | 東京工業大学 | 科学技術創成研究院 | 助教 | (Kakenデータベース) |
| 今岡 享稔 | 東京工業大学 | 資源化学研究所 | 准教授 | (Kakenデータベース) |
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【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2015-05-29 - 2020-03-31
【配分額】200,850千円 (直接経費: 154,500千円、間接経費: 46,350千円)