多機能集積デザインによる新しい金属錯体ナノファイバーの設計と開発

多功能集成设计的新型金属复合纳米纤维的设计与开发

基本信息

批准号：
10F00355
负责人：
君塚信夫
金额：
$ 1.41万
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：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

混合原子価金属錯体は,特有の電子的,光学的性質を示すため,これを用いてナノ構造体を構築すれば,多彩な電子機能や光学機能を示す高性能ナノ材料が得られるものと期待される.本研究は,安定に取り扱うことが可能な二核ルテニウム混合原子価錯体を合成し,この錯体の対カチオンとして自己組織性を有する有機アンモニウムを導入し,ナノ構造を制御することを目的とした.二核ルテニウム混合原子価錯体のDMF溶液を種々の有機溶媒に加えると,ナノファイバーやナノシート,nano-beansなど溶媒に依存して多様なモルフォロジーの構造体が形成されることを明らかにした.また,これらのナノ構造形成において,対カチオンが重要な役割を果たすことが示された.また,永久双極子を導入した二官能性配位子を亜鉛ポルフィリン錯体の軸配位子として導入し,電圧印加によって軸配位子が回転して分極反転し得る一次元ポルフィリン金属錯体の開発について検討した.室温では、dielectric-likeな誘電応答しか観測されなかったが、393Kまで加熱すると強誘電体に特徴的な誘電応答ヒステリシスが観測された。残留分極の値は、既存の強誘電体に比べて小さいものの、再現性良く強誘電性を発現することを見出した.比較実験として,亜鉛ポルフィリン錯体のみ,または亜鉛ポルフィリン錯体と分極を持たない配位子の組み合わせについても同様の実験を行った.その結果,いずれにおいても強誘電性を示す結果は得られなかった.このことから,架橋配位子に導入した永久双極子が強誘電応答に必要であることが明らかとなった.

混合价金属配合物表现出独特的电子和光学性质，因此如果用它们构建纳米结构，有望获得具有多种电子和光学功能的高性能纳米材料。在这项研究中，我们合成了一种双核钌混合材料。可以稳定处理的价络合物。我们的目的是通过引入具有自组装特性的有机铵作为该配合物的抗衡阳离子来控制纳米结构。当将双核钌混合价配合物的DMF溶液添加到各种有机溶剂中时，会形成溶剂依赖性的纳米纤维，例如。纳米片、纳米豆等还表明，抗衡阳离子在这些纳米结构的形成中发挥着重要作用，在锌卟啉络合物中引入功能配体作为轴向配体，并施加电压。我们研究了一维卟啉金属配合物的开发，其极化可以通过加热时轴向配体的旋转来逆转，在室温下，仅观察到类电介质的介电响应，但当加热到 393 K 时，观察到类铁电的介电响应。观察到介电响应滞后。虽然残余极化值比现有的铁电材料要小，但我们发现它表现出具有良好再现性的铁电性。作为对比实验，我们测试了单独的锌卟啉配合物或具有非极化构型的锌卟啉配合物。还对组合进行了类似的实验。结果，在任何组合中都没有获得表明铁电性的结果。这表明引入桥配体的永久偶极子对于铁电响应是必要的。