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フロー式自己集積を利用した多孔性錯体微粒子のソフト集合体形成とその特性評価

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0411
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))

配分区分基金
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関京都大学

研究代表者

渡邉 哲  京都大学, 工学研究科, 准教授 (80402957)

研究期間 (年度) 2019 – 2022
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
キーワードMetal-organic framework / 自己集積 / コアシェル粒子 / ゲート吸着 / スラグ流 / Soft MOF / 球状集合体 / スプレードライ / Metal-Organic Frameworks / Self-Assembly / Gate Adsorption / Core-Shell / Microreactor
研究成果の概要

柔軟性多孔性配位錯体(Soft Metal-Organic Framework; Soft MOF)と呼ばれる多孔性材料は,その構造柔軟性がもたらす構造転移に起因する特異な吸着挙動を示すことから注目を集めている。しかし,吸着材としての実用化に向けては,その特異な吸着特性を損なわない成形手法の確立が求められる。本研究では,Soft MOF粒子を構成要素として,シェルで被覆することによる機能性の向上と,自己集積過程を活用したマクロな集合体形成プロセスの構築に取り組んだ。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Soft MOFは,新規な吸着材としてここ10ー15年の間で急速にその存在感を増している。特に,ナノ粒子にすることでバルク結晶には見られない吸着特性を示すが,ナノ粒子化によって,ハンドリングは難しくなり,またペレット化にも工夫が求められる。本研究における,階層型の多孔構造を利用したペレット化手法は,吸着材としてのSoft MOFの実用化を大いに加速させるものと期待される。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] University of Erlangen-Nuremberg(ドイツ)2019

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Mechanism of CO2 Capacity Reduction of Flexible Metal-Organic Framework Caused by Water Adsorption2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Satoshi、Hiraide Shotaro、Kunimitsu Hayato、Fujiwara Atsushi、Miyahara Minoru T.
    • 雑誌名

      Frontiers in Materials

      巻: 9 ページ: 1-11

    • DOI

      10.3389/fmats.2022.825592

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Formation and Characterization of Spherical Superstructures Composed of ZIF-8 Particles2022

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Watanabe, Atsushi Fujiwara, Minoru T. Miyahara
    • 学会等名
      Fundamental of Adsorption 14th international conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Flow Synthesis of Metal Nanoshells and Nanoporous Core-Shell Particles Using Microreactor2022

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Watanabe, Minoru T. Miyahara
    • 学会等名
      International Powder and Nanotechnology Forum 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ソフト多孔性錯体(ELM-11)の大気暴露による細孔容量の減少機構解明とコアシェル化2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉 哲,平出翔太郎,國光隼,藤原篤史,宮原 稔
    • 学会等名
      第35回日本吸着学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 多孔性錯体微粒子の合成と集積2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉 哲
    • 学会等名
      大阪工業大学界面化学研究会 第31回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ソフト多孔性錯体(ELM-11)の大気暴露による細孔容量減少のメカニズム解明2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉哲, 平出翔太郎, 國光隼, 藤原篤史, 宮原稔
    • 学会等名
      化学工学会第87年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ソフト多孔性錯体(ELM-11)の大気暴露による細孔容量減少の原因究明と解決手法の提案2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉哲, 國光隼, 藤原篤史, 宮原稔
    • 学会等名
      第72回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Self-Assembly of Metal-Organic Framework Particles into Spherical Superstructures Using Microfluidic Device2021

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Watanabe, Atsushi Fujiwara, Junwei Wang, Minoru T. Miyahara, Nicolas Vogel
    • 学会等名
      The 8th Asian Particle Technology Symposium (APT2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-assembly of MOF nanoparticles into hierarchically porous suprastructures2021

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Watanabe
    • 学会等名
      化学工学会第86年会(国際シンポジウム)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 多孔性配位錯体複合粒子の創製と吸着特性評価2020

    • 著者名/発表者名
      國光 隼,藤原 篤史,渡邉 哲,宮原 稔
    • 学会等名
      2020年度粉体工学会秋期研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 吸着特性制御を目的とした多孔性配位錯体微粒子の球状集積構造の作製2019

    • 著者名/発表者名
      藤原篤史,Junwei Wang,宮原 稔,Nicolas Vogel,渡邉 哲
    • 学会等名
      第55回粉体工学会夏期シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Self-Assembly of ZIF-8 Particles into Hierarchically Micro/Mesoporous Suprastructures Using Microfluidic Device2019

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Fujiwara, Junwei Wang, Minoru T. Miyahara, Nicolas Vogel, and Satoshi Watanabe
    • 学会等名
      18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-Assembly of ZIF-8 Particles into Hierarchically Porous Suprastructures Using Microfluidic Device2019

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Fujiwara, Junwei Wang, Minoru T. Miyahara, Nicolas Vogel, and Satoshi Watanabe
    • 学会等名
      Okinawa Colloids 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 吸着技術の産業応用~基礎知識・吸着剤の特性・技術応用事例~2023

    • 著者名/発表者名
      渡邉 哲(分担執筆,第5章4節)
    • 総ページ数
      348
    • 出版者
      情報機構
    • ISBN
      9784865022445
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2019-02-06   更新日: 2025-01-30  

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