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多孔性配位錯体における吸着誘起結晶構造転移の機序解明と柔軟ナノ空間設計への展開

研究課題

研究課題/領域番号 21360379
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
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

宮原 稔  京都大学, 工学研究科, 教授 (60200200)

研究分担者 田中 秀樹  京都大学, 工学研究科, 講師 (80376368)
渡邉 哲  京都大学, 工学研究科, 助教 (80402957)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2010年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2009年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
キーワード吸着 / 第三世代柔軟多孔性配位錯体 / 分子シミュレーション / 自由エネルギー解析 / 第3世代柔軟多孔性配位錯体
研究概要

第三世代の多孔性配位錯体(MOF)は,ゲスト吸着に誘起された構造変化により,吸着等温線に鋭い立ち上がりを示すため,吸蔵材や分離材としての応用が期待されている。本研究課題では,ジャングルジム型MOFやスタックレイヤー型MOFなどについて,分子シミュレーションに基づいた自由エネルギー解析を行うことで,その吸着誘起構造転移の機序を解明することに成功した。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (42件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Adsorption-Induced Structural Transition of an Interpenet of Free-Energy Profiles2012

    • 著者名/発表者名
      H. Sugiyama, S. Watanabe, H. Tanaka, and M. T. Miyahara
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 28 ページ: 5093-5100

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adsorption-Induced Structural Transition of an Interpenetrated Porous Coordination Polymer : Detailed Exploration of Free-Energy Profiles2012

    • 著者名/発表者名
      Hayato Sugiyama, Satoshi Watanabe, Hideki Tanaka, Minoru T.Miyahara
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 28 号: 11 ページ: 5093-5100

    • DOI

      10.1021/la205063f

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MOFナノ空間における吸着誘起構造転移の機構解明2011

    • 著者名/発表者名
      宮原稔・沼口遼平
    • 雑誌名

      触媒

      巻: 53 ページ: 438-443

    • NAID

      10030178911

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Unveiling Thermal Transitions of Polymers in Subnanometre pores2010

    • 著者名/発表者名
      T. Uemura, N. Yanai, S. Watanabe, H. Tanaka, R. Numaguchi, M. T. Miyahara, Y. Ohta, Nagaoka and S. Kitagawa
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 83 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1038/ncomms1091

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 多孔性配位高分子が示す吸着誘起構造転移現象の自由エネルギー解析及び遷移状態理論解析2012

    • 著者名/発表者名
      沼口遼平・田中秀樹・渡邉哲・宮原稔
    • 学会等名
      化学工学会第77年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Characterization of ZIF-8 Nanoparticles Using a Micromixer2012

    • 著者名/発表者名
      Daigo Yamamoto, Taisuke Maki, Satoshi Watanabe, Hideki Tanaka, Minoru Miyahara, Kazuhiro Mae
    • 学会等名
      The International Conferences on Microreaction Technology (IMRET12)
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 年月日
      2012-02-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis ank characterization of ZIF-8 Nan particles Using a Mcromixer2012

    • 著者名/発表者名
      D. Yamamoto, T. Maki, S. Watanabe, H. Tanaka, M. T. Miyahara, and K. Mae
    • 学会等名
      Nan oparticles Using a Micromrxer
    • 発表場所
      Lyon, france
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 細孔壁ラフネスを考慮したAtomisticなシリカ細孔モデルにおける吸着挙動の検討2011

    • 著者名/発表者名
      田中秀樹, 西山奈津美, 宮原稔
    • 学会等名
      第25回日本吸着学会
    • 発表場所
      那覇
    • 年月日
      2011-11-10
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 細孔壁ラフネスを考慮したAtomisticなシリカ細孔モデルにおける吸着挙動の検討2011

    • 著者名/発表者名
      田中秀樹, 西山奈津美, 宮原稔
    • 学会等名
      第25回日本吸着学会研究発表会
    • 発表場所
      那覇
    • 年月日
      2011-11-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] タックレイヤー型多孔性配位高分子におけるゲート効果発現メカニズム解明2011

    • 著者名/発表者名
      沼口遼平, 田中秀樹, 渡邉哲, 宮原稔
    • 学会等名
      化学工学会第43回秋季大会
    • 発表場所
      愛知
    • 年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] スタックレイヤー型多孔性配位高分子におけるゲート効果発現メカニズムの解明2011

    • 著者名/発表者名
      沼口遼平・田中秀樹・渡邉哲・宮原稔
    • 学会等名
      化学工学会第43回秋季大会
    • 発表場所
      愛知
    • 年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 集積型配位錯体におけるゲート吸着挙動の温度依存性および速度論的解析2011

    • 著者名/発表者名
      沼口遼平, 田中秀樹, 渡邉哲, 宮原稔
    • 学会等名
      第63回コロイドおよ界面化学討輪会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-09-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 集積型配位錯体におけるゲート吸着挙動の温度依存性および速度論的解析2011

    • 著者名/発表者名
      沼口遼平・田中秀樹・渡邉哲・宮原稔
    • 学会等名
      第63回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-09-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Grand free-energy analysis of structural transition based on molecular simulation : How and to what extent can a simple model elucidate the mechanism?2011

    • 著者名/発表者名
      M.T.Miyahara, R.Numaguchi, H.Sugiyama, S.Watanabe, H.Tanaka
    • 学会等名
      Adsorption in Compliant Nanoporous Solids : Theory, Simulation, and Experiments
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2011-06-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Detailed and extended free-energy analysis of adsorption-induced lattice transition of MOFs with flexible structures2011

    • 著者名/発表者名
      M.T.Miyahara, R.Numaguchi, H.Sugiyama, S.Watanabe, H.Tanaka
    • 学会等名
      COPS-IX (9th International Symposium on the Characterization of Porous Solids)
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2011-06-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] スタックレイヤー型多孔性配位高分子における吸着誘起構造転移の自由エネルギー解析2011

    • 著者名/発表者名
      沼口遼平, 田中秀樹, 渡邉哲, 宮原稔
    • 学会等名
      化学工学会 第76年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-03-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 多孔性配位高分子が示す吸着誘起構造転移現象の自由エネルギー解析及び遷状態理論解析2011

    • 著者名/発表者名
      沼口遼平, 田中秀樹, 渡邉哲, 宮原稔
    • 学会等名
      化学工学会第77年会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Grand free-energy analysis of structuratransition based on mHow and to what extent can a simple model elucidate the mechanism2011

    • 著者名/発表者名
      M. T. Miyahara, R. Numaguchi, H. Sugiyama, S. Watanabe and H. Tanaka
    • 学会等名
      Adsorption in Compliant Nan oporous Solids
    • 発表場所
      Paris, France
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Detailed and extended free-energy analysof adsorption-induced lattice transition of MOFs with flexible structures2011

    • 著者名/発表者名
      M. T. Miyahara, R. Numaguchi, H. Sugiyama, S. Watanabe and H. Tanaka
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] スタックレイヤー型多孔性配位高分子における吸着誘起構造転移の自由エネギー解析2011

    • 著者名/発表者名
      沼口遼平, 田中秀樹, 渡邉哲, 宮原稔
    • 学会等名
      第24回化学工学3支部合同徳島大会表会
    • 発表場所
      宮城
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Adsorption-InMOF_S with Flexible Structures : Free-Energy Analysis based on Molecular Simulation2010

    • 著者名/発表者名
      M. Miyahara, H. Sugiyama, Y. Mino, R. Numaguchi, S. Watanabe and H. Tanaka
    • 発表場所
      Hawae, USA
    • 年月日
      2010-12-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Adsorption-Induced Lattice Transition of MOFs with Flexible Structures : Free-Energy Analysis based on Molecular Simulation2010

    • 著者名/発表者名
      M.Miyahara, H.Sugiyama, Y.Mino, R.Numaguchi, S.Watanabe, H.Tanaka
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PacifiChem 2010)
    • 発表場所
      Hawai, USA
    • 年月日
      2010-12-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] スタックレイヤー型多孔性配位高分子における吸着誘起構造転移の自由エネルギー解析2010

    • 著者名/発表者名
      沼口遼平, 田中秀樹, 渡邉哲, 宮原稔
    • 学会等名
      材料化学システム工学討論会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2010-12-05
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] スタックレイヤー型多孔性配位高分子における吸着誘起構造転移の自由エネルギー解析2010

    • 著者名/発表者名
      沼口遼平, 田中秀樹, 渡邉哲, 宮原稔
    • 学会等名
      材料化学システム工学討論会2010
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2010-12-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] スタックレイヤー型多孔性配位高分子における吸着誘起構造転移の自由エネルギー解析2010

    • 著者名/発表者名
      沼口遼平, 田中秀樹, 渡邉哲, 宮原稔
    • 学会等名
      第24回日本吸着学会研究発表会
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2010-11-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] スタックレイヤー型多孔性配位高分子における吸着誘起構造転移の自由エネルギー解析2010

    • 著者名/発表者名
      沼口遼平, 田中秀樹, 渡邉哲, 宮原稔
    • 学会等名
      第3回化学工学3支徳島大会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2010-10-23
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] スタックレイヤー型多孔性配位高分子における吸着誘起構造転移の自由エネルギー解析2010

    • 著者名/発表者名
      沼口遼平, 田中秀樹, 渡邉哲, 宮原稔
    • 学会等名
      第3回化学工学3支部合同徳島大会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2010-10-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Adsorption-Induced Lattice Transition of MOFs with Flexible Structures : FAnalysis based on Molecular Simulation2010

    • 著者名/発表者名
      H. Sugiyama, Y. Mino, S. Watanabe, H. Tanaka and M. Miyahara
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2010-10-06
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Adsorption-Induced Lattice Transition of MOFs with Flexible Structures : Free-Energy Analysis based on Molecular Simulation2010

    • 著者名/発表者名
      H.Sugiyama, Y.Mino, S.Watanabe, H.Tanaka , M.Miyahara
    • 学会等名
      13th Asia Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress (APCChE 2010)
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2010-10-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] A Thermodynamic Model for Adsorption-Induced Structural Transition of Flexible Porous Coordination Polymer2010

    • 著者名/発表者名
      H.Sugiyama, A.Yamamoto, H.Tanaka, S.Watanabe, T.Fukushima, Y.Hijikata, S.Horike, Y.Kubota, S.Kitagawa , M.Miyahara
    • 学会等名
      International Conference on Nanoscopic Colloid and Surface Science (NCSS 2010)
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 年月日
      2010-09-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 一次元ナノチャンネル内での鎖状分子集団の擬似凝固挙動2010

    • 著者名/発表者名
      沼口遼平, 目良友穂, 渡邉哲, 田中秀樹, 宮原稔
    • 学会等名
      化学学会第42回秋季大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2010-09-07
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Adsorption-Induced Structural Transition of a Flexible Porous Coordination Polymer2010

    • 著者名/発表者名
      H. Sugiyama, A. Yamamoto, H. Tanaka, S. Watanabe, T. Fukushima, Y. Hijikata, S. Horike, Y. Kubota, S.
    • 発表場所
      Marseille, France H. Sugiy
    • 年月日
      2010-09-07
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Prediction of Adsorption-Induced Structural Transition of a Flexible Porous Coordination Polymer2010

    • 著者名/発表者名
      H.Sugiyama, A.Yamamoto, H.Tanaka, S.Watanabe, T.Fukushima, Y.Hijikata, S.Horike, Y.Kubota, S.Kitagawa , M.Miyahara
    • 学会等名
      2nd International Conference on Metal-Organic Frameworks and Open Framework Compounds (MOF2010)
    • 発表場所
      Marseille, France
    • 年月日
      2010-09-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 一次元ナノチャンネル内での鎖状分子集団の擬似凝固挙動2010

    • 著者名/発表者名
      沼口遼平, 目良友穂, 渡邉哲, 田中秀樹, 宮原稔
    • 学会等名
      化学工学会 第42回秋季大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2010-09-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Free Energy Analysis for Adsorption-Induced Structural Transitiona Doubly Interpenetrating PCP2010

    • 著者名/発表者名
      H. Sugiyama, S. Watand, H. Tanaka and M. Miyahara
    • 発表場所
      Awaji, Japan
    • 年月日
      2010-05-25
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Free Energy Analysis for Adsorption-Induced Structural Transition of a Doubly Interpenetrating PCP2010

    • 著者名/発表者名
      H.Sugiyama, S.Watanabe, H.Tanaka, M.Miyahara
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Fundamentals of Adsorption (FOA10)
    • 発表場所
      Awaji, Japan
    • 年月日
      2010-05-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Quasi-Freezing Behavior of Chain Molecules CChannels of Porous Coordination Polymers2010

    • 著者名/発表者名
      R. Numaguchi, T. Mera, S. Watanabe, H. Tanaka and M. T. Miyahara
    • 発表場所
      Awaji, Japan
    • 年月日
      2010-05-24
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Quasi-Freezing Behavior of Chain Molecules Confined in One Dimensional Channels of Porous Coordination Polymers2010

    • 著者名/発表者名
      R.Numaguchi, T.Mera, S.Watanabe, H.Tanaka, M.T.Miyahara
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Fundamentals of Adsorption (FOA10)
    • 発表場所
      Awaji, Japan
    • 年月日
      2010-05-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 相互貫入型配位錯体におけるの細孔径・温度依存性2009

    • 著者名/発表者名
      杉山隼人, 渡邉哲, 田中秀樹, 宮原稔
    • 学会等名
      第23回日本着学会研究発表会
    • 発表場所
      豊橋
    • 年月日
      2009-11-27
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 相互貫入型配位錯体におけるゲート効果の細孔径・温度依存性2009

    • 著者名/発表者名
      杉山隼人, 渡邉哲, 田中秀樹, 宮原稔
    • 学会等名
      第23回 日本吸着学会研究発表会
    • 発表場所
      豊橋
    • 年月日
      2009-11-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 動型配位錯体における吸着誘起移の分子シミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      杉山隼人, 渡邉哲, 田中秀樹, 宮原稔
    • 学会等名
      第62回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2009-09-19
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 可動型配位錯体における吸着誘起構造転移の分子シミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      杉山隼人, 渡邉哲, 田中秀樹, 宮原稔
    • 学会等名
      第62回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2009-09-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Detailed Investigation on Free Energy for Adsorption-Induced Lattice Structural Transition of a Flexible2009

    • 著者名/発表者名
      H. Sugiyama, S. Watanabe and M. Miyahara
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2009-05-25
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Free Energy Analysis for Adsorption-Induced Lattice Transition of Flexible Coordination Framework2009

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, H. Sugiyama, H. Adachi, H. Tanaka and M. Miyahara
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2009-05-25
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Free Energy Analysis for Adsorption-Induced Lattice Transition of Flexible Coordination Framework2009

    • 著者名/発表者名
      S.Watanabe, H.Sugiyama, H.Adachi, H.Tanaka, M.Miyahara
    • 学会等名
      The 5th Pacific Basin Conference on Adsorption Science and Technology
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2009-05-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Detailed Investigation on Free Energy for Adsorption-Induced Lattice Structural Transition of a Flexible2009

    • 著者名/発表者名
      杉山隼人, 渡邉哲, 宮原稔
    • 学会等名
      The 5th Pacific Basin Conference on Adsorption Science and Technology
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2009-05-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cheme.kyoto-u.ac.jp/2koza/

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cheme.kyoto-u.ac.jp/2koza/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cheme.kyoto-u.ac.jp/2koza/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cheme.kyoto-u.ac.jp/2koza/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2019-06-17  

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