Synthesis and mechanism elucidation of porous metal complexes showing selective saturated hydrocarbon (alkane gas) adsorption

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H03026
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Inorganic chemistry
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Noro Shin-ichiro 北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (70373347)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 多孔性金属錯体 / 炭化水素ガス / 吸着分離

Outline of Final Research Achievements

Development of selective alkane gas adsorption materials was carried out toward efficient hydrocarbon separation. Based on the three-dimensional porous metal complex UiO-67 constructed from Zr cations and 4,4'-biphenyldicarboxylate ligands, rigid perfluoroalkyl and flexible alkoxy groups were introduced to the ligands.Porous metal complex with perfluoroalkyl groups showed similar propane and propylene adsorption amounts. On the other hand, porous metal complex with alkoxy groups was found to show selective propane gas adsorption over propylene under low pressure condition.

Free Research Field

錯体化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アルケンガス、プロピレンは重要な化成品原料の一つであるが、その精製のためには特性の非常によく似たアルカンガス、プロパンを除去する必要がある。現状は高コスト分離法である蒸留法によって力づくで分離しているが、マイナー成分であるプロパンを多孔性材料による吸着法で高効率に分離できれば、分離コストの大幅な削減につながる。本研究では、これまでほとんど報告されていないアルカンガスであるプロパンを選択的に吸着する材料を見出しており、現状の高コスト分離法に代わる低コスト分離法を実現する上で極めて重要な知見となる。