Preparation and functionalization of organic-inorganic porous materials with hierarchical bimodal pore structure

• Project/Area Number: 26420708
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Composite materials/Surface and interface engineering
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: Takahashi Ryoji 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (80292663)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 文哉 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 講師 (00709488)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 有機無機複合体 / 二元細孔 / 活性炭 / 拡散律速制御 / シリカ / ポリスチレン / レゾルシノール樹脂 / レゾルシノール / 触媒 / 多孔体 / 触媒担体 / アルミナ

Outline of Final Research Achievements

Porous materials made of organic-inorganic composite with hierarchical bimodal pore structure were prepared and its functionalities were modified. The morphology of the composite material was well controlled by selecting appropriate monomer and solvent in polymerization of organic resin. Introduction of sulfoxide-group effectively adds acid functionalities, and sulfoxide-composite material shows good performance in dehydration of alcohol because macropores provide fast pass way for molecular transportation. Porous carbon obtained by carbonization and silica removal also has well-defined pore structure.

Research Products

• [Journal Article] Structural and electronic transformations in quadruple ironperovskite Ca１-xSrxCu3Fe4O12 (2017)
  • Author(s): Ikuya Yamada, Kentaro Shiro, Naoaki Hayashi, Shogo Kawaguchi, Takateru Kawakami, Ryoji Takahashi, Tetsuo Irifune
  • Journal Title: Journal of Asian Ceramic Societies Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibition of Amyloid β Protein Fibrillation via Carboxypeptidase Y after Protein Trapping Using Immunoaffinity Membranes (2016)
  • Author(s): Masaki Saito, Tamotsu Zako, Ryoji Takahashi, and Youji Shimazaki
  • Journal Title: Chem. Lett. Volume: 45 Issue: 11 Pages: 1241-1243
  • DOI: 10.1246/cl.160613
  • NAID: 130005509427
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] High-Pressure Synthesis, Crystal Structure, and Unusual Valence State of Novel Perovskite Oxide CaCu3Rh4O12 (2014)
  • Author(s): Ikuya Yamada, Mikiko Ochi, Masaichiro Mizumaki, Atsushi Hariki, Takayuki Uozumi, Ryoji Takahashi, and Tetsuo Irifune
  • Journal Title: Inorganic Chemistry Volume: 53 Issue: 14 Pages: 7088-7091
  • DOI: 10.1021/ic501341x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Charge-Order Melting in Charge-Disproportionated Perovskite CeCu3Fe4O12 (2014)
  • Author(s): Yamada, Ikuya; Etani, Hidenobu; Murakami, Makoto; Hayashi, Naoaki; Kawakami, Takateru; Mizumaki, Masaichiro; Ueda, Shigenori; Abe, Hideki; Liss, Klaus-Dieter; Studer, Andrew J.; Ozaki, Tomoatsu; Mori, Shigeo; Takahashi, Ryoji; Irifune, Tetsuo
  • Journal Title: INORGANIC CHEMISTRY Volume: 53 Pages: 11794-11801
  • Peer Reviewed
• [Presentation] プロピレンオキシド(PO)を用いたアルミナ多孔体形成における相分離挙動 (2017)
  • Author(s): 大西瑛子・高橋亮治・佐藤文哉
  • Organizer: 第55回セラミックス基礎科学討論会
  • Place of Presentation: 岡山県岡山市 岡山コンベンションセンター
  • Year and Date: 2017-01-13
• [Presentation] 希土類硝酸水酸化物の結晶相：希土類カチオン半径の影響と硝酸添加効果 (2017)
  • Author(s): 佐藤文哉・高橋亮治
  • Organizer: 第55回セラミックス基礎科学討論会
  • Place of Presentation: 岡山県岡山市 岡山コンベンションセンター
  • Year and Date: 2017-01-13
• [Presentation] シリカをハードテンプレートとした活性炭の作製 (2016)
  • Author(s): 松井智也・高橋亮治・佐藤文哉
  • Organizer: 日本セラミックス協会 第29 回秋季シンポジウム
  • Place of Presentation: 広島県東広島市 広島大学（東広島キャンパス）
  • Year and Date: 2016-09-07
• [Presentation] Sm・Y 複合硝酸水酸化物の合成と平均カチオン半径に対する結晶相および粒子形態変化 (2016)
  • Author(s): 佐藤文哉・石橋拓宗・高橋亮治
  • Organizer: 日本セラミックス協会 第29 回秋季シンポジウム
  • Place of Presentation: 広島県東広島市 広島大学（東広島キャンパス）
  • Year and Date: 2016-09-07
• [Presentation] ポリプロピレングリコールを用いたアルミナ多孔体合成 (2016)
  • Author(s): 大西瑛子・高橋亮治・佐藤文哉
  • Organizer: 日本セラミックス協会 第29 回秋季シンポジウム
  • Place of Presentation: 広島県東広島市 広島大学（東広島キャンパス）
  • Year and Date: 2016-09-07
• [Presentation] シリカジルコニア多孔体中のジルコニア局所構造と酸特性 (2016)
  • Author(s): 高橋亮治
  • Organizer: 第10回九州シンクロトロン光研究センター研究成果報告会
  • Place of Presentation: 佐賀県鳥栖市、サンメッセ鳥栖
  • Year and Date: 2016-08-03
• [Presentation] 希土類硝酸水酸化物の結晶相を決定するパラメータの検討 (2016)
  • Author(s): 佐藤 文哉, 高橋 亮治
  • Organizer: 日本セラミックス協会 2016年年会
  • Place of Presentation: 早稲田大学（東京都新宿区）
  • Year and Date: 2016-03-14
• [Presentation] シリカゲルを鋳型とした連続貫通細孔を有する活性炭の作製. (2015)
  • Author(s): 松井智也, 佐藤 文哉, 高橋 亮治
  • Organizer: 2015年日本化学会中国四国支部大会
  • Place of Presentation: 岡山大学（岡山県岡山市）
  • Year and Date: 2015-11-15
• [Presentation] Sm、Y硝酸水酸化物の結晶相および粒子形態の制御 (2015)
  • Author(s): 石橋拓宗, 吉田竜大, 佐藤 文哉, 高橋 亮治.
  • Organizer: 2015年日本化学会中国四国支部大会
  • Place of Presentation: 岡山大学（岡山県岡山市）
  • Year and Date: 2015-11-14
• [Presentation] ゾル-ゲル法によるAlリッチなCu-Al系層状複水酸化物の合成におけるポリプロピレングリコールの影響 (2015)
  • Author(s): 小玉修身, 佐藤 文哉, 高橋 亮治
  • Organizer: 2015年日本化学会中国四国支部大会
  • Place of Presentation: 岡山大学（岡山県岡山市）
  • Year and Date: 2015-11-14
• [Presentation] シリカを鋳型とした活性炭の細孔径制御 (2015)
  • Author(s): 松井智也, 高橋亮治, 佐藤文哉
  • Organizer: 第116回触媒討論会
  • Place of Presentation: 三重大学（三重県津市）
  • Year and Date: 2015-09-17
• [Presentation] Investigation of active species on the ketonization of carboxylic acid over lanthanum oxide (2015)
  • Author(s): 菊地啓太, 佐藤文哉, 高橋亮治
  • Organizer: 触媒学会西日本支部 第6回触媒科学研究発表会
  • Place of Presentation: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • Year and Date: 2015-06-12
• [Presentation] Synthesis and crystal growth of Al rich Cu-Al based layered double hydroxides using sol-gel method (2015)
  • Author(s): 小玉修身, 佐藤文哉, 高橋亮治
  • Organizer: 触媒学会西日本支部 第6回触媒科学研究発表会
  • Place of Presentation: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • Year and Date: 2015-06-12
• [Presentation] Effect of ZrO2 addition in SiO2 on stability and acidic properties (2015)
  • Author(s): 山田賢一郎, 高橋亮治, 佐藤文哉
  • Organizer: 触媒学会西日本支部 第6回触媒科学研究発表会
  • Place of Presentation: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • Year and Date: 2015-06-12
• [Presentation] Pore size control of silica-templated activated carbon. (2015)
  • Author(s): 松井智也, 高橋亮治, 佐藤文哉
  • Organizer: 触媒学会西日本支部 第6回触媒科学研究発表会
  • Place of Presentation: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • Year and Date: 2015-06-12
• [Presentation] SiO2にZrO2を添加した時の構造安定性と酸特性に与える影響 (2015)
  • Author(s): 山田賢一郎, 高橋亮治, 佐藤文哉, 大西真史
  • Organizer: 日本セラミックス協会 2015年年会
  • Place of Presentation: 岡山大学・岡山県岡山市
  • Year and Date: 2015-03-20
• [Presentation] Structural control of activated carbon using porous silica as a template (2015)
  • Author(s): Ryoji Takahashi
  • Organizer: 2015 International Symposium on Advanced Materials and Optoelectronics
  • Place of Presentation: 佐賀大学・佐賀県佐賀市
  • Year and Date: 2015-01-17
  • Invited
• [Presentation] 酸化ランタンを用いたカルボン酸のケトン化反応における活性を示す構造の検討 (2014)
  • Author(s): 菊地啓太, 佐藤文哉, 高橋亮治
  • Organizer: 第114回触媒討論会
  • Place of Presentation: 広島大学・広島県東広島市
  • Year and Date: 2014-09-25
• [Presentation] 希土類硝酸水酸化物の結晶相とモルフォロジーとの関連性の検討 (2014)
  • Author(s): 佐藤文哉, 高橋亮治, 山田幾也
  • Organizer: 日本セラミックス協会 第27回秋季シンポジウム
  • Place of Presentation: 鹿児島大学・鹿児島県鹿児島市
  • Year and Date: 2014-09-09
• [Patent(Industrial Property Rights)] 二元細孔酸化物の製造方法 (2016)
  • Inventor(s): 高橋亮治、佐藤文哉、西田和史、長谷川敏雄、二宮航、宮気健一
  • Industrial Property Rights Holder: 愛媛大学、三菱レイヨン
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2016-117761
  • Filing Date: 2016-06-14