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2021 年度 実績報告書

MOFおよびその誘導体を用いた容量性脱イオン法による淡水化処理

研究課題

研究課題/領域番号 20F20338
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

山内 悠輔  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA主任研究者 (10455272)

研究分担者 XU XINGTAO  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2020-11-13 – 2023-03-31
キーワード多孔体
研究実績の概要

In the past years, we have employed 2D substrates to construct metal-organic framework (MOF)-based nanoarchitectured materials on them and have achieved excellent CDI performances.

Various 2D substrates such as MXene, ZIF-L, graphene, etc. were utilized, and we expanded this concept to other polymer systems beyond MOFs, covalent organic frameworks (COFs), and polymer-based materials such as conductive polymers.

Besides, we also realized the interweaving of PANIs among MOF-based particles and prepared PANI-MOF nanoarchitectures. This material showed great potential for CDI applications.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

As per the project timeline, we have proceeded very well to achieve the final goal.

今後の研究の推進方策

In the following year (FY 2022), we will plan to employ more substrates with diverse morphologies, dimensions, etc. for growing MOFs, COFs, redox polymers on them. For example, carbon nanotubes, carbon nanofibers, carbon clothes and ZIF-L rings will be interesting.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件)

  • [雑誌論文] MOF-on-MOF nanoarchitectures for selectively functionalized nitrogen-doped carbon-graphitic carbon/carbon nanotubes heterostructure with high capacitive deionization performance2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Ying、Wu Jingyu、Zhang Shuaihua、Shang Ningzhao、Zhao Xiaoxian、Alshehri Saad M.、Ahamad Tanir、Yamauchi Yusuke、Xu Xingtao、Bando Yoshio
    • 雑誌名

      Nano Energy

      巻: 97 ページ: 107146~107146

    • DOI

      10.1016/j.nanoen.2022.107146

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nanoarchitectonics from 2D to 3D: MXenes-derived nitrogen-doped 3D nanofibrous architecture for extraordinarily-fast capacitive deionization2022

    • 著者名/発表者名
      Ding Zibiao、Xu Xingtao、Li Jiabao、Li Yuquan、Wang Kai、Lu Ting、Hossain Md. Shahriar A.、Amin Mohammed A.、Zhang Shuaihua、Pan Likun、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: 430 ページ: 133161~133161

    • DOI

      10.1016/j.cej.2021.133161

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Carbon-incorporated Fe3O4 nanoflakes: high-performance faradaic materials for hybrid capacitive deionization and supercapacitors2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Lei、Xu Xingtao、Wan Lijia、Zhu Guang、Li Yanjiang、Lu Ting、Albaqami Munirah D.、Pan Likun、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Materials Chemistry Frontiers

      巻: 5 ページ: 3480~3488

    • DOI

      10.1039/D0QM00946F

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nitrogenization of Biomass-Derived Porous Carbon Microtubes Promotes Capacitive Deionization Performance2021

    • 著者名/発表者名
      Sheng Xinran、Xu Xingtao、Wu Yue、Zhang Xiaojie、Lin Peng、Eid Kamel、Abdullah Aboubakr M.、Li Zhengtong、Yang Tao、Nanjundan Ashok Kumar、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 94 ページ: 1645~1650

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210029

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Graphene-carbon 2D heterostructures with hierarchically-porous P,N-doped layered architecture for capacitive deionization2021

    • 著者名/発表者名
      Guo Jingru、Xu Xingtao、Hill Jonathan P.、Wang Liping、Dang Jingjing、Kang Yunqing、Li Yuliang、Guan Weisheng、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 12 ページ: 10334~10340

    • DOI

      10.1039/D1SC00915J

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Two‐Dimensional MXene‐Polymer Heterostructure with Ordered In‐Plane Mesochannels for High‐Performance Capacitive Deionization2021

    • 著者名/発表者名
      Li Qian、Xu Xingtao、Guo Jingru、Hill Jonathan P.、Xu Haishan、Xiang Luoxing、Li Chen、Yamauchi Yusuke、Mai Yiyong
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie

      巻: 133 ページ: 26732~26738

    • DOI

      10.1002/ange.202111823

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Core-Shell MOF@COF Motif Hybridization: Selectively Functionalized Precursors for Titanium Dioxide Nanoparticle-Embedded Nitrogen-Rich Carbon Architectures with Superior Capacitive Deionization Performance2021

    • 著者名/発表者名
      Liu Xiaohong、Zhang Shuaihua、Feng Guilin、Wu Zhen-Guo、Wang Dong、Albaqami Munirah D.、Zhong Benhe、Chen Yanxiao、Guo Xiaodong、Xu Xingtao、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials

      巻: 33 ページ: 1657~1666

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.0c04129

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nanoarchitectonics of Metal-Organic Frameworks for Capacitive Deionization via Controlled Pyrolyzed Approaches2021

    • 著者名/発表者名
      Wang Hao、Chen Biaohua、Liu Di‐Jia、Xu Xingtao、Osmieri Luigi、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Small

      巻: 18 ページ: 2102477~2102477

    • DOI

      10.1002/smll.202102477

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Highly efficient water desalination by capacitive deionization on biomass-derived porous carbon nanoflakes2021

    • 著者名/発表者名
      Lu Ting、Liu Yong、Xu Xingtao、Pan Likun、Alothman Asma A.、Shapter Joe、Wang Yong、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Separation and Purification Technology

      巻: 256 ページ: 117771~117771

    • DOI

      10.1016/j.seppur.2020.117771

    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2022-12-28  

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