• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Morphology control synthesis of porous coordination polymer and its application to adsorption-driven photocatalytic reaction for efficient water treatment

Research Project

Project/Area Number 19K20476
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 64020:Environmental load reduction and remediation-related
Research InstitutionToho University

Principal Investigator

KONNO Hiroki  東邦大学, 理学部, 講師 (40825832)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords多孔性錯体結晶 / エレクトロスプレー / フェムトリアクター / 環境浄化 / 水処理 / 金属有機構造体 / MOFs / ZIFs / 水質浄化 / 吸着除去 / 形態制御合成 / 化学工学 / 水環境浄化 / 粒径制御
Outline of Research at the Start

エレクトロスプレーによって生じるフェムトリットルオーダーの超微小液滴を反応場とする新規合成法(フェムトリアクター法)を用いたZIFs結晶 (Zeolitic Imidazolate Frameworks) の形態制御を試み、吸着機能と光触媒機能が高度に両立されたZIFs結晶の創製を目指す。また水環境中に存在する希薄な有害汚染物質をZIFs結晶の吸着作用によって濃縮し、さらに光触媒作用によって効率的に分解することを目的とした、新しい水処理システムの設計指針を速度論的観点から確立する。

Outline of Final Research Achievements

Electrospraying is a well-known electrochemical technique, in which fine liquid droplets are generated through electrostatic charging. In this study, this in liquid electrospraying method was applied to synthesize porous coordination polymer (PCP). The crystal size, morphology, and monodispersity of PCP could be improved by electrospraying in a liquid phase, which produces fine-liquid droplets that function as a reaction field. Additionally, The possibility of PCP as a water purification agent was investigated. The imidazolate complex crystal was effective as an adsorbent for perfluorinated compounds, and the terephthalate complex crystal was effective as a photocatalyst for decomposing organic dyes.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は多孔性錯体結晶の新たな形態制御合成法を提案し、水質浄化剤としての応用を目指したものである。液中エレクトロスプレーによって発生する微小液滴を活用した本合成法は、水溶液合成であっても過剰な原料や添加剤を用いることなく、結晶サイズの低減が可能となる。今後環境負荷が小さな新規形態制御合成法を構築する上で、重要な知見を獲得することができた。さらに多孔性錯体結晶の水質浄化剤としての可能性を調査し、水中汚染物質に対する吸着剤や光触媒として機能することを明らかにすることができた。既存技術の延長線上にはない新規水質浄化プロセスの開発に向けて、多孔性錯体結晶の設計諸元を獲得することができた。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Surfactant-assisted synthesis of nanocrystalline zeolitic imidazolate framework 8 and 67 for adsorptive removal of perfluorooctane sulfonate from aqueous solution2020

    • Author(s)
      Konno Hiroki、Nakasaka Yuta、Yasuda Kousuke、Omata Miho、Masuda Takao
    • Journal Title

      Catalysis Today

      Volume: 352 Pages: 220-226

    • DOI

      10.1016/j.cattod.2019.12.036

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Size-controlled Synthesis of Zeolitic Imidazolate Framework-67 (ZIF-67) using Electrospray in Liquid Phase2020

    • Author(s)
      Konno Hiroki、Omata Miho、Kikuchi Kouhei、Gotou Mana、Yasuda Kousuke、Wakisaka Akihiro
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: - Issue: 8 Pages: 875-878

    • DOI

      10.1246/cl.200181

    • NAID

      130007884693

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] MIL-100(Fe)合成法の簡略化検討とその水質浄化性能2021

    • Author(s)
      和田 みさと, 井口 智裕, 今野 大輝
    • Organizer
      化学工学会第86年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ZIF-8ナノ結晶を用いた重金属汚染水処理と浄化メカニズム2021

    • Author(s)
      谷原 彩音, 菊地 紘平, 今野 大輝
    • Organizer
      化学工学会第86年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] PFOS吸着剤としてのZIF-8ナノ結晶の性能評価と再生処理2021

    • Author(s)
      花香 有祐, 安田 紘輔, 今野 大輝
    • Organizer
      化学工学会第86年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 炭化水素をプローブとするMOFs結晶の簡易的な特性評価2021

    • Author(s)
      小泉 大生, 大橋 良央, 今野 大輝
    • Organizer
      化学工学会第86年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] MOFs結晶合成へのフェムトリアクター法の適用検討2020

    • Author(s)
      後藤麻耶,小俣実穂,脇坂昭弘,今野大輝
    • Organizer
      第22回化学工学会学生発表会 東京大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 酸化チタンとZIF-8の複合化による濃縮型光触媒反応への試み2020

    • Author(s)
      和田みさと,川俣亮太,前田誠,今野大輝
    • Organizer
      第22回化学工学会学生発表会 東京大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi