東京理科大学は、単一相内における金属イオンと有機分子「ベンゼンヘキサチオール」(BHT)のモル比を調整することで、二次元高分子「配位ナノシート(NS)」を構造制御してインク化することに成功。印刷技術による配位NSの大量生産や、基板への直接塗布が可能になったと7月11日に発表した。

同成果は、理科大 研究推進機構 総合研究院の西原寛嘱託教授、同・伊藤実祐大学院生(研究当時)、同・福居直哉プロジェクト研究員、同・髙田健司プロジェクト研究員、同・前田啓明嘱託講師らの研究チームによるもの。詳細は、ナノ/マイクロスケールに関する学際的な分野を扱う学術誌「small」に掲載された。

配位NSは、金属イオンと平面的なπ共役系有機分子との配位結合によって形成される二次元高分子である。金属イオンの選択や配位子の分子設計により、独自の物理的・化学的特性を発現可能だ。研究チームは過去に、ニッケルイオン(Ni2+)とBHTの液-液または気-液界面における錯形成反応を利用し、膜状の多層および単層多孔性「ニッケルジチオレンナノシート(NiDT)」(=Ni3(BHT)2)を開発していた。

配位NSは、複数の金属イオンを含むことで優れた化学的・物理的特性が得られることが期待され、近年は複数の金属イオンと配位子によって形成されるヘテロ金属配位NSの合成手法開発も進む。研究チームも、ニッケルと銅(Cu)を含むヘテロ金属配位NS「NiCu2(BHT)」の二相界面を利用したボトムアップ合成手法を開発済みだ。

多くの場合、複数の金属イオンを含む配位NSでは金属イオンがランダムに配列する。しかしNiCu2(BHT)は、NiDTの空孔内に銅とBHTが6:1で導入された規則的な配列構造を持つ。この配位NSは、Ni3(BHT)や「Cu3(BHT)」よりも結晶性や電気伝導率が高い。これは、規則的な構造を持つヘテロ金属配位NSが優れた物性を持つことを示唆する。

研究チームは今回、より精密で汎用性の高いヘテロ金属配位NS合成法の確立をめざすことにした。

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（波留久泉）

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