2020 年度研究成果報告書

金属有機構造体UiO-66への官能基導入による新規分離膜の開発

研究課題

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研究課題/領域番号	18K04810
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分27010:移動現象および単位操作関連
研究機関	岐阜大学
研究代表者	宮本学岐阜大学, 工学部, 准教授 (60538180)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	MOF / UiO-66 / 膜分離 / 吸着 / CO2
研究成果の概要	Zr系MOFであるUiO-66の分離膜への応用において、官能基導入による膜性能の向上目的とした。アミノ基を導入したUiO-66-NH2膜およびカルボキシル基を導入したUiO-66-(COOH)2膜の合成を試み、いずれも大きな欠陥のない膜を得ることに成功した。特に、UiO-66-NH2膜は比較的高いCO2選択性を示すとともに、優れたCO2透過性能を示した。さらに、本膜は水蒸気共存下においても乾燥条件と遜色ない性能示したことから、CO2分離膜として有望である。UiO-66にシランカップリング処理を施したところ、吸着性能が大きく変化した。本手法は簡便であり、吸着特性制御法として期待できる。
自由記述の分野	化学工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究において開発したUiO-66膜は、CO2分離の実条件において重要な特性を有しており、温室効果ガス削減の鍵となるCO2分離膜開発に繋がる成果を得た。また、既存表面処理技術による吸着性能制御は簡便かつ多様性を有しており、UiO-66の各種吸着プロセス開発に貢献できる。