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多孔性配位高分子とポリマーの分子的複合化で実現するチャネル型ガス分離膜の創製

研究課題

研究課題/領域番号 26888010
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関京都大学

研究代表者

細野 暢彦  京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 助教 (00612160)

研究期間 (年度) 2014-08-29 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード多孔性配位高分子 / 有機-金属多面体 / ガス分離膜 / グラフト重合 / 中空錯体 / 複合材料 / 高分子化学 / 吸着化学
研究成果の概要

細胞膜に存在する膜貫通タンパク質のイオン分離機構に着想を得て、本課題では多孔性配位高分子(PCP)をチャネルに見立てたガス分離膜の開発を行った。PCPと高分子の複合化手法を検討する過程で、PCPの分子状類縁体である中空ケージ錯体「有機-金属多面体(MOP)」の表面から高分子をグラフト重合する手法を見出した。得られた高分子グラフトMOPをフィルム化し、ガス透過性を評価したところ、フィルムは二酸化炭素を選択的に透過させることがわかった。ガス透過機構については今後調査する必要があるが、MOPの空隙をチャネルとして気体分子が移動、分離されるチャネル型ガス分離膜のモデルに相応しい材料設計を提案できた。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (3件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Forced Unfolding of Single-Chain Polymeric Nanoparticles2015

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Hosono, Aaron M. Kushner, Jaeyoon Chung, Anja R. A. Palmans, Zhibin Guan, E. W. Meijer
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 137 号: 21 ページ: 6880-6888

    • DOI

      10.1021/jacs.5b02967

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Photo Chemical reaction in azobenzen-containing rigid poly(amide acid) networks2014

    • 著者名/発表者名
      Daichi Kusano, Ryota Ohshima, Nobuhiko Hosono, Kenro Totani, Toshiyuki Watanabe
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 55 号: 22 ページ: 5648-5655

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2014.09.026

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 'Soldier-Sergeant-Soldier' Triblock Copolymers: Revealing the Folded Structure of Single-Chain Polymeric Nanoparticles2014

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Hosono, Anja R. A. Palmans, E. W. Meijer
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 9 号: 59 ページ: 7990-7993

    • DOI

      10.1039/c4cc02789b

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Consequences of Block Sequence on the Orthogonal Folding of Triblock Copolymers2014

    • 著者名/発表者名
      N. Hosono, P. J. M. Stals, A. R. A. Palmans, E. W. Meijer
    • 雑誌名

      Chemistry-An Asian Joumal

      巻: 9 号: 4 ページ: 1099-1107

    • DOI

      10.1002/asia.201400011

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rigid Polyimide Networks End-linked with Tri-and Tetra-armed Crosslinkers2014

    • 著者名/発表者名
      N. Yoshihara, N. Hosono, R. Ohshima, K. Totani, T. Watanabe
    • 雑誌名

      Macromolecular Chemistry and Physics

      巻: (印刷中) 号: 10 ページ: 988-997

    • DOI

      10.1002/macp.201300705

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 配位星形高分子の合成と機能展開2016

    • 著者名/発表者名
      細野暢彦, 松田 亮太郎, 北川 進
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A Versatile Route to Functional Star Polymers Facilitated by Coordination-Driven Self-Assembly2016

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Hosono
    • 学会等名
      The 96th CSJ Annual Meeting
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Polymer-grafted porous coordination nanocages2015

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Hosono, Ryotaro Matsuda, Susumu Kitagawa
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Star Polymers with Metal-Organic Polyhedral Core2015

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Hosono, Ryotaro Matsuda, Susumu Kitagawa
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Polymer Grafting from Metal-Organic Polyhedra2015

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Hosono, Ryotaro Matsuda, Susumu Kitagawa
    • 学会等名
      2015 International Conference on Nanospace Materials
    • 発表場所
      National Taiwan University, 台湾
    • 年月日
      2015-06-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ポリマーグラフト有機金属多面体2015

    • 著者名/発表者名
      細野 暢彦, 松田 亮太郎, 北川 進
    • 学会等名
      日本化学会 第95会春季年会
    • 発表場所
      日本大学 理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] iCeMS Kitagawa Group at Katsura, Kyoto University

    • URL

      http://www.kitagawa.icems.kyoto-u.ac.jp/katsura/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
  • [産業財産権] 配位子化合物、並びにそれを用いた単孔性若しくは多孔性配位高分子2016

    • 発明者名
      北川進, 細野暢彦
    • 権利者名
      京都大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] スターポリマー2015

    • 発明者名
      北川進, 細野暢彦
    • 権利者名
      京都大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] 単孔性又は多孔性配位高分子2015

    • 発明者名
      北川 進, 松田 亮太郎, 細野 暢彦
    • 権利者名
      国立大学法人京都大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-03-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-09-09   更新日: 2017-05-10  

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