研究課題
挑戦的研究(萌芽)
分子サイズがよく似た酸素と窒素をその混合気体である空気から効率的に分離することは容易ではない。本研究では、金属イオンと有機配位子が交互に架橋して組み上がるMetal-Organic Frameworks(MOF)の細孔内に酸化還元活性を示すヘム類似化合物を導入・固定化し、空気から酸素分子を選択的に結合できる生態模倣型分離剤の開発について検討した。酸化還元活性物質としてフェロセンを導入したMOFはO2/N2選択性が向上し、MOFのナノ空間場にO2吸着サイトが形成されることを示した。
分離工学
分子サイズがよく似た酸素と窒素をその混合気体である空気から効率的に分離することができれば、燃焼用酸素や医療用酸素を供給する技術を提供できる。さらに、生体内のヘモグロビンが酸素分子を運搬するような機能を無機系材料で模倣できれば、高効率な分離プロセスへの展開のみならず、ナノ空間や界面を利用したエネルギーデバイスへの応用展開が拓ける。本研究課題の成果は、人工ヘモグロビン型の分離機能材料の設計指針を示す一助となる。
