多孔性配位錯体における吸着誘起結晶構造転移の機序解明と柔軟ナノ空間設計への展開

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360379
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 宮原 稔 京都大学, 工学研究科, 教授 (60200200)
• 研究分担者: 田中 秀樹 京都大学, 工学研究科, 講師 (80376368) ; 渡邉 哲 京都大学, 工学研究科, 助教 (80402957)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 吸着 / 第三世代柔軟多孔性配位錯体

研究概要

第三世代の多孔性配位錯体(MOF)は,ゲスト吸着に誘起された構造変化により,吸着等温線に鋭い立ち上がりを示すため,吸蔵材や分離材としての応用が期待されている。本研究課題では,ジャングルジム型MOFやスタックレイヤー型MOFなどについて,分子シミュレーションに基づいた自由エネルギー解析を行うことで,その吸着誘起構造転移の機序を解明することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Adsorption-Induced Structural Transition of an Interpenet of Free-Energy Profiles (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Sugiyama, S. Watanabe, H. Tanaka, and M. T. Miyahara
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 28 ページ: 5093-5100
  • DOI: DOI:10.1024/la205063f
  • 査読あり
• [雑誌論文] MOFナノ空間における吸着誘起構造転移の機構解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮原稔・沼口遼平
  • 雑誌名: 触媒 巻: 53 ページ: 438-443
• [雑誌論文] Unveiling Thermal Transitions of Polymers in Subnanometre pores (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Uemura, N. Yanai, S. Watanabe, H. Tanaka, R. Numaguchi, M. T. Miyahara, Y. Ohta, Nagaoka and S. Kitagawa
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 83 ページ: 1-8
  • DOI: DOI:10.1038/ncomms1091
  • 査読あり
• [学会発表] Synthesis ank characterization of ZIF-8 Nan particles Using a Mcromixer (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Yamamoto, T. Maki, S. Watanabe, H. Tanaka, M. T. Miyahara, and K. Mae
  • 学会等名: Nan oparticles Using a Micromrxer
  • 発表場所: Lyon, france
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 多孔性配位高分子が示す吸着誘起構造転移現象の自由エネルギー解析及び遷状態理論解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 沼口遼平, 田中秀樹, 渡邉哲, 宮原稔
  • 学会等名: 化学工学会第77年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20111203-16
• [学会発表] Grand free-energy analysis of structuratransition based on mHow and to what extent can a simple model elucidate the mechanism (2011)
  • 著者名/発表者名: M. T. Miyahara, R. Numaguchi, H. Sugiyama, S. Watanabe and H. Tanaka
  • 学会等名: Adsorption in Compliant Nan oporous Solids
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 20110600
• [学会発表] Detailed and extended free-energy analysof adsorption-induced lattice transition of MOFs with flexible structures (2011)
  • 著者名/発表者名: M. T. Miyahara, R. Numaguchi, H. Sugiyama, S. Watanabe and H. Tanaka
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 20110600
• [学会発表] スタックレイヤー型多孔性配位高分子における吸着誘起構造転移の自由エネギー解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 沼口遼平, 田中秀樹, 渡邉哲, 宮原稔
  • 学会等名: 第24回化学工学3支部合同徳島大会表会
  • 発表場所: 宮城
  • 年月日: 20110600
• [学会発表] 細孔壁ラフネスを考慮したAtomisticなシリカ細孔モデルにおける吸着挙動の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中秀樹, 西山奈津美, 宮原稔
  • 学会等名: 第25回日本吸着学会
  • 発表場所: 那覇
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] タックレイヤー型多孔性配位高分子におけるゲート効果発現メカニズム解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 沼口遼平, 田中秀樹, 渡邉哲, 宮原稔
  • 学会等名: 化学工学会第43回秋季大会
  • 発表場所: 愛知
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] 集積型配位錯体におけるゲート吸着挙動の温度依存性および速度論的解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 沼口遼平, 田中秀樹, 渡邉哲, 宮原稔
  • 学会等名: 第63回コロイドおよ界面化学討輪会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] Adsorption-InMOF_S with Flexible Structures : Free-Energy Analysis based on Molecular Simulation (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Miyahara, H. Sugiyama, Y. Mino, R. Numaguchi, S. Watanabe and H. Tanaka
  • 発表場所: Hawae, USA
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] スタックレイヤー型多孔性配位高分子における吸着誘起構造転移の自由エネルギー解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 沼口遼平, 田中秀樹, 渡邉哲, 宮原稔
  • 学会等名: 材料化学システム工学討論会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-12-05
• [学会発表] スタックレイヤー型多孔性配位高分子における吸着誘起構造転移の自由エネルギー解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 沼口遼平, 田中秀樹, 渡邉哲, 宮原稔
  • 学会等名: 第3回化学工学3支徳島大会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2010-10-23
• [学会発表] Adsorption-Induced Lattice Transition of MOFs with Flexible Structures : FAnalysis based on Molecular Simulation (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Sugiyama, Y. Mino, S. Watanabe, H. Tanaka and M. Miyahara
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2010-10-06
• [学会発表] 一次元ナノチャンネル内での鎖状分子集団の擬似凝固挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 沼口遼平, 目良友穂, 渡邉哲, 田中秀樹, 宮原稔
  • 学会等名: 化学学会第42回秋季大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Adsorption-Induced Structural Transition of a Flexible Porous Coordination Polymer (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Sugiyama, A. Yamamoto, H. Tanaka, S. Watanabe, T. Fukushima, Y. Hijikata, S. Horike, Y. Kubota, S.
  • 発表場所: Marseille, France H. Sugiy
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Free Energy Analysis for Adsorption-Induced Structural Transitiona Doubly Interpenetrating PCP (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Sugiyama, S. Watand, H. Tanaka and M. Miyahara
  • 発表場所: Awaji, Japan
  • 年月日: 2010-05-25
• [学会発表] Quasi-Freezing Behavior of Chain Molecules CChannels of Porous Coordination Polymers (2010)
  • 著者名/発表者名: R. Numaguchi, T. Mera, S. Watanabe, H. Tanaka and M. T. Miyahara
  • 発表場所: Awaji, Japan
  • 年月日: 2010-05-24
• [学会発表] 相互貫入型配位錯体におけるの細孔径・温度依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉山隼人, 渡邉哲, 田中秀樹, 宮原稔
  • 学会等名: 第23回日本着学会研究発表会
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2009-11-27
• [学会発表] 動型配位錯体における吸着誘起移の分子シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉山隼人, 渡邉哲, 田中秀樹, 宮原稔
  • 学会等名: 第62回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2009-09-19
• [学会発表] Detailed Investigation on Free Energy for Adsorption-Induced Lattice Structural Transition of a Flexible (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Sugiyama, S. Watanabe and M. Miyahara
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2009-05-25
• [学会発表] Free Energy Analysis for Adsorption-Induced Lattice Transition of Flexible Coordination Framework (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe, H. Sugiyama, H. Adachi, H. Tanaka and M. Miyahara
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2009-05-25
• [備考]
  • URL: http://www.cheme.kyoto-u.ac.jp/2koza/