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2022 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Porous materials
研究実績の概要

In the past JSPS fellowship period, we employed 2D substrates to construct metal-organic framework (MOF)-based nanoarchitected materials, achieving excellent capacitive deionization (CDI) performance. Our goal in the JSPS proposal was to discover high-performance CDI electrodes. To achieve this, we proposed several concepts and compared our performance with other published CDI reports, including:
1. Extraordinarily enlarged CDI performance by introducing a yolk-shell design, which was published in JACS.
2. Constructing nanofluidic polymeric mesochannels.
3. Introducing multi-electron transfer in redox-active polymers.
In the future, we expect to continue realizing the controlled synthesis of MOF-based and other related nanoarchitectures and explore their potential for CDI applications.

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 15件、 査読あり 15件)

  • [雑誌論文] MOF-Derived nanoarchitectured carbons in wood sponge enable solar-driven pumping for high-efficiency soil water extraction2023

    • 著者名/発表者名
      Meng Taotao、Li Zhengtong、Wan Zhangmin、Zhang Jing、Wang Luzhen、Shi Kangjie、Bu Xiangting、Alshehri Saad M.、Bando Yoshio、Yamauchi Yusuke、Li Dagang、Xu Xingtao
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: 452 ページ: 139193~139193

    • DOI

      10.1016/j.cej.2022.139193

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Strategic design of Fe and N co-doped hierarchically porous carbon as superior ORR catalyst: from the perspective of nanoarchitectonics2022

    • 著者名/発表者名
      Kim Minjun、Firestein Konstantin L.、Fernando Joseph F. S.、Xu Xingtao、Lim Hyunsoo、Golberg Dmitri V.、Na Jongbeom、Kim Jihyun、Nara Hiroki、Tang Jing、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 13 ページ: 10836~10845

    • DOI

      10.1039/D2SC02726G

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Metal-Organic Framework-Derived Graphene Mesh: a Robust Scaffold for Highly Exposed FeN4 Active Sites toward an Excellent Oxygen Reduction Catalyst in Acid Media2022

    • 著者名/発表者名
      Li Jingjing、Xia Wei、Tang Jing、Gao Yong、Jiang Cheng、Jia Yining、Chen Tao、Hou Zhufeng、Qi Ruijuan、Jiang Dong、Asahi Toru、Xu Xingtao、Wang Tao、He Jianping、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 144 ページ: 9280~9291

    • DOI

      10.1021/jacs.2c00719

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] MXene Nanoarchitectonics: Defect‐Engineered 2D MXenes towards Enhanced Electrochemical Water Splitting2022

    • 著者名/発表者名
      Tang Yi、Yang Chenhui、Xu Xingtao、Kang Yunqing、Henzie Joel、Que Wenxiu、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Advanced Energy Materials

      巻: 12 ページ: 2103867~2103867

    • DOI

      10.1002/aenm.202103867

    • 査読あり / 国際共著
  • [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 of MXene/semiconductor heterojunctions toward artificial photosynthesis via photocatalytic CO2 reduction2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Xinjuan、Chen Taiqiang、Xue Yuhua、Fan Jinchen、Shen Shuling、Hossain Md. Shahriar A.、Amin Mohammed A.、Pan Likun、Xu Xingtao、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Coordination Chemistry Reviews

      巻: 459 ページ: 214440~214440

    • DOI

      10.1016/j.ccr.2022.214440

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Eliminating tetracycline antibiotics matrix via photoactivated sulfate radical-based advanced oxidation process over the immobilized MIL-88A: Batch and continuous experiments2022

    • 著者名/発表者名
      Wang Jia-Sheng、Yi Xiao-Hong、Xu Xingtao、Ji Haodong、Alanazi Amer M.、Wang Chong-Chen、Zhao Chen、Kaneti Yusuf Valentino、Wang Peng、Liu Wen、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: 431 ページ: 133213~133213

    • DOI

      10.1016/j.cej.2021.133213

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Heterointerface optimization in a covalent organic framework-on-MXene for high-performance capacitive deionization of oxygenated saline water2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Shuaihua、Xu Xingtao、Liu Xiaohong、Yang Qian、Shang Ningzhao、Zhao Xiaoxian、Zang Xiaohuan、Wang Chun、Wang Zhi、Shapter Joseph G.、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Materials Horizons

      巻: 9 ページ: 1708~1716

    • DOI

      10.1039/D1MH01882E

    • 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] 1D-2D hybridization: Nanoarchitectonics for grain boundary-rich platinum nanowires coupled with MXene nanosheets as efficient methanol oxidation electrocatalysts2022

    • 著者名/発表者名
      Meng Wei、He Haiyan、Yang Lu、Jiang Quanguo、Yuliarto Brian、Yamauchi Yusuke、Xu Xingtao、Huang Huajie
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: 450 ページ: 137932~137932

    • DOI

      10.1016/j.cej.2022.137932

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Prussian blue analogue derived cobalt-nickel phosphide/carbon nanotube composite as electrocatalyst for efficient and stable hydrogen evolution reaction in wide-pH environment2022

    • 著者名/発表者名
      Ding Zibiao、Yu Huangze、Liu Xinjuan、He Nannan、Chen Xiaohong、Li Haibo、Wang Miao、Yamauchi Yusuke、Xu Xingtao、Amin Mohammed A.、Lu Ting、Pan Likun
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Science

      巻: 616 ページ: 210~220

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2022.02.039

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Embedding Metal-Organic Frameworks for the Design of Flexible Hybrid Supercapacitors by Electrospinning: Synthesis of Highly Graphitized Carbon Nanofibers Containing Metal Oxide Nanoparticles2022

    • 著者名/発表者名
      Li Yanjiang、Zhu Guang、Xu Xingtao、Chen Lei、Lu Ting、Hill Jonathan P.、Pan Likun、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Small Structures

      巻: 3 ページ: 2200015~2200015

    • DOI

      10.1002/sstr.202200015

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nanoarchitectonics of low-dimensional metal-organic frameworks toward photo/electrochemical CO2 reduction reactions2022

    • 著者名/発表者名
      Xuan Xiaoxu、Wang Mengjie、Zhang Meng、Kaneti Yusuf Valentino、Xu Xingtao、Sun Xun、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Journal of CO2 Utilization

      巻: 57 ページ: 101883~101883

    • DOI

      10.1016/j.jcou.2022.101883

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Gram-Scale production of Cu3P-Cu2O Janus nanoparticles into nitrogen and phosphorous doped porous carbon framework as bifunctional electrocatalysts for overall water splitting2022

    • 著者名/発表者名
      Zhu Jinliang、Jiang Enjun、Wang Xueqian、Pan Zhiyi、Xu Xingtao、Ma Shaojian、Kang Shen Pei、Pan Likun、Eguchi Miharu、Nanjundan Ashok Kumar、Shapter Joe、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: 427 ページ: 130946~130946

    • DOI

      10.1016/j.cej.2021.130946

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Porous Nanoarchitectures of Nonprecious Metal Borides: From Controlled Synthesis to Heterogeneous Catalyst Applications2022

    • 著者名/発表者名
      Kang Yunqing、Tang Yi、Zhu Liyang、Jiang Bo、Xu Xingtao、Guselnikova Olga、Li Hexing、Asahi Toru、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 12 ページ: 14773~14793

    • DOI

      10.1021/acscatal.2c03480

    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2023-12-25  

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