Subangstrom tuning of porus materials for selective removal of toxic elements

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K04949
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 31010:Nuclear engineering-related
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: Nankaawa Takuya 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 企画調整室, 研究職 (30370448)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 関根 由莉奈 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究副主幹 (00636912) ; 山田 鉄兵 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10404071)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 吸着剤 / 高分子 / イオン分離 / 配位高分子

Outline of Final Research Achievements

In order to develop materials that can selectively adsorb radioactive elements, we have synthesed metal organic frameworks (MOFs) and developed polymers that can be integrated with MOFs, while making composite materials using MOFs and polymers. As a result, six papers have been published and one more has been accepted during the research period. Public and social interest in these studies was high, and 20 newspaper articles were published during the research period, making the research widely influential in society. Thus, while achieving the goal of compositing MOF and polymer materials, many papers and newspaper articles were produced, and we were able to promote research with many companies aiming at environmental remediation.

Free Research Field

錯体化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

MOFを使った材料は様々に開発されているが、本研究のように実用的な観点からMOFを高分子などに封じ込めて、イオン吸着剤を作る研究は少ない。このイオン吸着剤は、台所のスポンジのような形態でイオン吸着が可能なため、様々な用途に非常に実用性が高く、企業等に注目されている材料である。学術分野でも、研究機関内に海外雑誌などでMOFをセルロースに閉じ込めた材料の研究が、いくつか報告され始めている。しかし、それらには、本研究の複合材料のような吸着性能、強度、柔軟性は無く、本研究によって今後新たな環境浄化材料を開発する道が開けたと言える。