【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.20】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22KT1029

利用課題名 / Title

共有結合性有機構造体の結晶性の評価

利用した実施機関 / Support Institute

京都大学 / Kyoto Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies

キーワード / Keywords

共有結合性有機構造体,浄化膜,X線回折/X-ray diffraction

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

西 直哉

所属名 / Affiliation

京都大学　大学院工学研究科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

松本光平

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

KT-310：X線回折装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

膜状の共有結合性有機構造体(COF)は水の浄化膜[1]として応用が期待されている。我々は、イオン液体 (IL) | 有機溶媒 (O) 界面を液液界面反応場とすることにより、結晶性の高いCOF膜を合成できると着想した。合成したCOF膜の結晶性を、ナノテクノロジーハブ拠点のX線回折装置を用いて評価した。

実験 / Experimental

Oとして1,4-dioxaneとmesitylene (体積比4 : 1) の混合液を使用し、COFモノマーとして1,3,5-tris(4-aminophenyl)benzene (TAPB, 12.5 mM)とterephthalaldehyde (PDA, 18.8 mM)を加えた。ILには1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (C₄mimBF₄)を用い、酸触媒としてscandium(III) trifluoromethanesulfonate (Sc(OTf)₃, 5 mM)を加えた。サンプル管にILを0.3 ml入れ、その上にOを1 ml加え3日間静置しCOF膜を成長させた。合成したCOFを無反射板の上に張り付けナノハブでXRD測定を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

厚さ1mmの自立COF膜が作成できた。XRDパターンには、2θ=2.9°、5.0°に(100), (110)ピークが確認できた。先に試作した1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (C₂mimBF₄)を使用して合成したCOF膜と同様、これらのピーク強度は既報[1]の実験条件で作成したものよりも大きく、高結晶性のCOF膜が作成できたことが分かった。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig.1. COF film formed at the IL|O interface.

Fig.2. XRD pattern for the COF film.

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

参考文献：[1] M. Matsumoto et al., Chem, 4, 308–317 (2018).

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件