Development of ultrathin nanosheets with regulated nanopores towards realization of ultimate gas separation performance

• Project/Area Number: 24K01301
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28030:Nanomaterials-related
• Research Institution: Osaka Metropolitan University
• Principal Investigator: 牧浦 理恵 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30457436)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2027: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2025: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2024: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
• Keywords: ナノシート / ナノ材料 / 表面・界面 / 多孔性材料 / 金属錯体

Outline of Research at the Start

高度な物質の分離と精製が不可欠な環境、エネルギー、および化学工業において、高い選択性と透過性を備えた分離膜の開発が強く求められている。本研究では、究極の分離性能を達成するために、理想的な膜である規則的なナノ細孔を持つ極薄ナノシートを開発する。そのために、気相と液相（気液）および気相とゲル相（気ゲル）の界面反応を利用する。このナノシートは、従来の有機ポリマー分離膜における効率と生産性のトレードオフから生じる性能の上限を大幅に超える可能性がある。本研究は、規則的なナノ細孔を持つ薄膜が必要なガスセンサ、分子認識デバイス、電池の電極やセパレータ、生体膜研究の進展にも大きな影響を与える。