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層内に柔軟なミクロ細孔を有する層状ケイ酸塩マガディアイトの分子認識機能

研究課題

研究課題/領域番号 18H02064
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

井出 裕介  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主幹研究員 (40449327)

研究分担者 冨中 悟史  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究員 (90468869)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2018年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード層状ケイ酸塩 / ゼオライト / 吸着分離 / 光触媒 / マガディアイト / ミクロ多孔体 / ナノシート / 剥離 / 分子認識 / 化成品合成
研究成果の概要

ゼオライトやMOFに代表されるミクロ多孔体は,その分子認識機能により吸着分離や形状選択的触媒などへの応用が可能であり,環境やエネルギー,ヘルスケア分野の根幹をなす材料であるため,新規材料開発が世界中で精力的に行われている。本研究では、ゼオライトのように安定である一方、MOFのような柔軟な細孔をもつマガディアイト(正確には構造多様性のあるマガディアイトの一種)ならではのユニークな応用を開拓する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ゼオライトや層状粘土鉱物は、水道水を軟水化(Caイオンの分離除去)し洗剤の泡立ちを良くしたり、お茶からカフェイン成分のみを除去したりといった目的で吸着材として実用化されているが、それはその安定性とミクロ細孔構造に由来する。こういった細孔をもつ多孔体の開発は世界中で盛んに研究されているものの、安定で、優れた性能を示し、生体親和性に優れ、さらには低コストな材料の開発は困難である。本研究で得られた知見は、天然にも産出する粘土系多孔体が、例えば、世界中で使用が禁止されつつある酸化チタンに代わる紫外線吸収材へ応用できることを示したなど、産業界への波及効果が大きい。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 9件、 招待講演 11件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] In Situ Blue Titania via Band Shape Engineering for Exceptional Solar H2 Production in Rutile TiO22021

    • 著者名/発表者名
      Esmail Doustkhah, M. Hussein N.Assadi, Kenji Komaguchi, NaoTsunoji, Mohamed Esmat, Naoki Fukata, Osamu Tomita, Ryu Abe, Bunsho Ohtani, Yusuke Ide
    • 雑誌名

      Applied Catalysis B: Environmental

      巻: - ページ: 120380-120380

    • DOI

      10.1016/j.apcatb.2021.120380

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Microporous layered silicates: old but new microporous materials2020

    • 著者名/発表者名
      Doustkhah Esmail、Ide Yusuke
    • 雑誌名

      New Journal of Chemistry

      巻: 44 号: 24 ページ: 9957-9968

    • DOI

      10.1039/c9nj06222j

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bursting Exfoliation of a Microporous Layered Silicate to Three-Dimensionally Meso-Microporous Nanosheets for Improved Molecular Recognition2019

    • 著者名/発表者名
      Doustkhah Esmail、Ide Yusuke
    • 雑誌名

      ACS Applied Nano Materials

      巻: 2 号: 12 ページ: 7513-7520

    • DOI

      10.1021/acsanm.9b01508

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zeolitic intralayer microchannels of magadiite, a natural layered silicate, to boost green organic synthesis2018

    • 著者名/発表者名
      Ide Yusuke、Tominaka Satoshi、Kono Hiroyuki、Ram Rahul、Machida Akihiko、Tsunoji Nao
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 9 号: 46 ページ: 8637-8643

    • DOI

      10.1039/c8sc03712d

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Frontiers in Porous Materials Design of Layered Inorganic Solids2019

    • 著者名/発表者名
      井出裕介
    • 学会等名
      MANA-i-MATE Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Smart Utilization of Nanoporous Silicas for Photocatalytic Reactions2019

    • 著者名/発表者名
      井出裕介
    • 学会等名
      019 International Conference on Nanospace Nanomaterials
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Frontiers in Porous Materials Design of Layered Inorganic Solids2019

    • 著者名/発表者名
      井出裕介
    • 学会等名
      8th Asian Conference on Colloid and Interface Science (ACCIS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Smart Uses of Nanoporous Silicas for Photocatalytic Synthetic Reactions2019

    • 著者名/発表者名
      井出裕介
    • 学会等名
      5th International Symposium of Advanced Inorganic Materials
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recent Developments in Material Design of Layered Alkali Silicates2018

    • 著者名/発表者名
      井出裕介
    • 学会等名
      XII Meeting of the International Mineralogical Association
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 層状アルカリケイ酸塩,チタン酸塩ならではの材料設計2018

    • 著者名/発表者名
      井出裕介
    • 学会等名
      第62回粘土科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Frontier of TiO2 Functionalization-From Materials Design to Operating Environment Control2018

    • 著者名/発表者名
      井出裕介
    • 学会等名
      International Congress on Pure and Applied Chemistry Langkawi 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Frontier of Materials Design of Layered Silicates2018

    • 著者名/発表者名
      井出裕介
    • 学会等名
      The 9th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Frontiers in Material Design of Layered Alkali Silicates2018

    • 著者名/発表者名
      井出裕介
    • 学会等名
      France-Japan Workshop 2018 on Functional Nanomaterials and Soft Materials
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Zeolitic Intralayer Microchannels of Magadiite, a Natural Layered Silicate, to Boost Organic Synthetic Reactions2018

    • 著者名/発表者名
      井出裕介
    • 学会等名
      Thai-Kyutech Mini Workshop on Nanomaterials 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 天然層状ケイ酸塩マガディアイトの層内細孔2018

    • 著者名/発表者名
      井出裕介
    • 学会等名
      第5回島根大学-信州大学学合同セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] 紫外線遮蔽材、その製造方法、それを用いた化粧料、および、保護シート2020

    • 発明者名
      井出裕介
    • 権利者名
      物質・材料研究機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-137234
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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