Synthesis of sub-nanoporous boron nitride and its development as adsorbents and catalysts
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19K05650
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 36010:Inorganic compounds and inorganic materials chemistry-related
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 窒化ホウ素 / セラミックス / ナノ空間 / 多孔体 / 吸着 / ガス吸着 / ナノ細孔 / ミクロ孔 / メソ孔 / 鋳型法 / ナノスペース / 触媒 / 小分子活性化 |
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| Outline of Research at the Start |
窒化ホウ素（BN）はホワイトカーボンと称されることもあり、多くの高比表面積材料が知られている炭素材料と構造的に類似している点が多い。しかし、電気伝導度などの性質は両者で全くことなる上に、高比表面積を誇る細孔性BNに関する知見は極めて乏しい。更に、BN材料の表面は原子レベルでみると電荷の偏りがあり、通常の炭素材料とは全く異なる物理化学的性質を発揮する可能性が高い。本研究では、10億分の1メートル程度よりも更に小さな細孔（サブナノ孔）を有するBN材料の新規創製手法を開発し、窒素をはじめとする安定な分子の吸着、固定化、或いは全く新しい反応を誘起するための触媒材料として利用するための礎を築く。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this research, we developed microporous boron nitride (p-BN). BN is equielectronic with typical graphitic carbon. We succeeded in preparing p-BN composed of both micropores and mesopores. The resistance to thermal oxidation under the atmosphere was revealed to be remarkably superior to that of carbon materials. In addition, a lot of results obviously indicate the p-BN has a stronger interaction with nitrogen molecules than carbon materials due to its specific surface nature. The current study opened up the possibility of using it as a new adsorption material and catalyst carrier.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で対象とした細孔性窒化ホウ素は、炭素材料の一つである活性炭と構造的に非常に類似しているにも関わらず、炭素材料よりも大気中での熱酸化耐性に優れ、また、窒素ガスに対する親和性が高いなど、細孔性窒化ホウ素の新たな用途開拓の基礎となる研究成果を見出した。原子レベルの不均一表面が発現するユニークな特徴である点は学術的に興味深い。今後は、幾つかの課題を解決しつつ、高耐久性を誇る吸着材料や触媒担体としての応用利用に向けた基礎データの蓄積と新たな材料創製手法の開発を中心に研究を展開する。
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Report
(4 results)
Research Products
(12 results)
