2022 Fiscal Year Annual Research Report
Self-Assembly of Soft MOF Particles into Hierarchical Porous Structures
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18KK0411
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
渡邉 哲 京都大学, 工学研究科, 准教授 (80402957)
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| Project Period (FY) |
2019 – 2022
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| Keywords | Soft MOF / 自己集積 / スラグ流 / 球状集合体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，柔軟性多孔性配位錯体(Soft MOF)粒子を構成要素とした集合体形成手法の確立に取り組んだ。初年度に検討したスプレードライ法は5-15wt%という高い粒子濃度の懸濁液調製がネックとなっていた。それを解決すべく，懸濁液のエマルションをスラグ流を利用したフロー系で作製し，それを乾燥させることによる集合体形成を試みた。得られた集合体は，0.5~1 mm程度で，形状は重力の影響によりラグビーボール型に近くなった。集合体内の細孔径分布を測定したところ，粒子同士の間隙に対応するマクロ孔の存在が確認された。本手法は，1wt%程度の低い懸濁液濃度で集合体形成可能であり，しかも大きな処理量を実現できるため，本研究の目的に照らして，重要な成果を挙げることができた。
本国際共同研究では，Soft MOFの実用化に向けて，その特異な吸着特性を損なわない成形手法の確立を目指し，Soft MOF(ELM-12)のコアシェル化と吸着特性評価，そして液相スラグ流を用いた自己集積体の作製を行った。採択が2019年で，初年度は予定通りドイツに渡航，滞在し研究を実施することで，スプレードライ法の課題を見出すことができた。残念ながら，2020年以降は新型コロナウィルス感染症の蔓延のため渡航が叶わず，渡航期間が180日に満たなかった。しかし，初年度の滞在で得た知見と，メール・ZOOMを通じたProf. Vogelとの継続的なディスカッションによって，研究計画を変更し，より良い手法を求めての検討を行い，最終的にスラグ流を活用した方法を見出し，研究目的を達成することができた。本国際共同研究を通じて，研究課題の推進はもちろん，国際的な学術ネットワークを広げることもできた。特に，Prof. Vogelとの協力関係は現在も進行中であり，両者の関係を基礎に，国際共同研究のさらなる発展に向けて取り組みを継続したい。
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Research Products
(6 results)
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[Int'l Joint Research] University of Erlangen-Nuremberg(ドイツ)2019
Year and Date
2019-08-25 – 2019-09-22 | 2022-05-212022-05-29 | 2023-03-182023-03-24
Country Name
GERMANY
Counterpart Institution
University of Erlangen-Nuremberg
Co-investigator Overseas
Nicolas Vogel
Department
Chemical and Bioengineering
Job Title
Associate Professor
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