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2015 年度 実績報告書

多孔性配位高分子のエアロゾル合成

研究課題

研究課題/領域番号 26820344
研究機関広島大学

研究代表者

久保 優  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00633752)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードMetal-organic frameworks / 多孔質材料 / 噴霧乾燥 / エアロゾル / 結晶成長
研究実績の概要

本研究では、多孔性配位高分子(MOF)のエアロゾル合成プロセスを提案し、操作条件の実験的検討により、連続合成に必要な操作因子を見出すことを目的した研究を行った。本年度の研究成果の概要は以下の通りである。
1.前年度までに開発した二流体ノズル、噴霧コンテナ、加熱部、回収部で構成されたMOFのエアロゾル合成装置を用いて、Cu3(BTC)2 [BTC3-: ベンゼントリカルボキシレート]の分子式で表されるHKUST-1の連続合成を行った。
2.銅前駆体であるCu塩の種類を変えて実験を行った。銅前駆体を銅濃度で溶解させた水溶液は塩のアニオン種によってpHが異なった。pHが低くなる銅前駆体ではエアロゾル合成が可能であったのに対し、pHが高くなる銅前駆体を用いると噴霧前に結晶が析出し、エアロゾル合成が出来ないことがわかった。そこで、二流体ノズル直前で銅前駆体溶液、BTC溶液を混合できるよう装置を改良した。それにより、高pHとなる銅前駆体でもHKUST-1が合成でき、さらにバッチプロセスで合成したものと同等の比表面積やマイクロ孔容積を示した。
3.上記の改良装置を用いてCu塩のアニオン種に対応した酸を添加することで、噴霧用駅のpHを調製して、エアロゾル合成を行った。pHが高いほど、生成物の選択率、細孔特性が良くなることがわかった。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015

すべて 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [学会発表] エアロゾルプロセスで合成した磁性ナノ粒子内包MOFの吸着挙動2015

    • 著者名/発表者名
      久保 優、森山 黎奈、島田 学
    • 学会等名
      第29回日本吸着学会研究発表会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2015-11-19 – 2015-11-20
  • [学会発表] 磁性ナノ粒子を内包した多孔性配位高分子HKUST-1の気中連続合成2015

    • 著者名/発表者名
      森山 黎奈、久保 優、島田 学
    • 学会等名
      化学工学会 第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2015-09-09 – 2015-09-11
  • [学会発表] エアロゾルプロセスによる材料合成2015

    • 著者名/発表者名
      久保優
    • 学会等名
      第9回中四国若手CE合宿
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2015-09-04 – 2015-09-04
    • 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] 2015 AIChE Annual Meeting2015

    • 発表場所
      Saltlake City (USA)
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-15

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公開日: 2017-01-06  

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