東京理科大学先進工学部物理工学科Department of Applied Physics, Faculty of Advanced Engineering ◇ 〒125–8585東京都葛飾区新宿6–3–1
金属有機構造体（MOFs: metal-organic frameworks）は金属イオンと有機配位子により自己組織的に形成され，構造デザイン性の高さ故に多岐にわたる応用が期待されるが，実用例はまだ少ない。この主要因として「吸湿による構造劣化」と「機械的強度の低さ」のため，構造安定性を保証できない点が挙げられる。本研究ではMOFとしてmmサイズの大型Cu3(btc)2単結晶を合成し，イオン液体（[C4mim][Tf2N]）を充填する前後におけるX線構造解析およびナノインデンテーション法による硬度評価を実施した。その結果，Cu3(btc)2単結晶への[C4mim][Tf2N]導入により，これらの欠点が共に改善されることが明らかになった。
Metal-organic frameworks (MOFs) are self-organized with metal ions and organic ligands, and are expected to have a wide variety of applications due to their high structural designability. However, there are still few practical examples. The main reason is that structural stability cannot be guaranteed due to “structural deterioration due to moisture absorption” and “low mechanical strength.” In this study, we synthesized mm-sized large Cu3(btc)2 single crystals, and executed X-ray structural analysis and hardness estimation by nanoindentation method, before and after filling ionic liquid ([C4mim][Tf2N]). As a result, it was elucidated that both of these drawbacks can be improved by introducing [C4mim][Tf2N].
キーワード：金属有機構造体；イオン液体；複合材料；湿度耐性；機械強度
Key words: metal-organic frameworks; ionic liquids; composite material; moisture resistance; mechanical strength
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