| 研究課題/領域番号 |
18H02056
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
中西 和樹 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (00188989)
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| 研究分担者 |
金森 主祥 京都大学, 理学研究科, 助教 (60452265)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
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| キーワード | MOF / 階層的多孔構造 / 自己集合 / 相分離 / 細孔構造 / マクロ多孔材料 / 配位子交換反応 / 細孔径分布 |
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| 研究成果の概要 |
相分離を伴うゾル－ゲル過程によって作製される整った連続マクロ孔構造をもつモノリス状金属(酸化）水酸化物多孔体を基材とし，細孔表面における配位子交換反応を利用して，Metal Organic Framework (MOF) 結晶を析出させるほか、金属イオンと配位子の集合挙動を制御して、MOFと同等の近距離構造をもつ階層的多孔体の作製およびその結晶化に成功した．階層的多孔構造をもつMOF組成モノリスおよび破砕粒子充填カラムを用いて、粉末あるいは薄膜状の形態に限定されてきたMOFによるガス吸着・貯蔵，分配平衡による分離・精製プロセスを高効率化する見通しを得た．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
MOFのもつ整ったマイクロ孔を有効利用するために、液体の浸透が可能なマクロ孔をもつ階層的多孔材料とする合成の方法論を見出し、構造制御手法を確立するとともに、複数の金属および配位子の組合せについて、同様な材料合成が可能であることを実証した。MOFを機能発現のために幾多の挑戦が続けられてきた階層構造化への道筋が得られたことは、今後の同材料の応用を拡大してゆく上で重要な意味をもつ。階層的多孔材料は粒径を制御した粒子状に成型することにより、薬物徐放など医学分野への応用も期待され、MOFそのものの物性設計自由度の高さと相まって、社会実装可能な応用につながるものと期待される。
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