7/21 ＭＯＦ（金属有機構造体）の基礎・合成・評価、ＰＦＡＳなどの水処理用吸着剤への応用

ＭＯＦ（金属有機構造体）の基礎・合成・評価、ＰＦＡＳなどの水処理用吸着剤への応用

■多孔性材料の基礎■　■金属有機構造体（MOF）の特徴、合成、基礎、研究事例■
■MOFの水中吸着特性評価（水中有機染料吸着特性、水中PFAS吸着特性）■
■PFAS吸着剤としてのMOFの材料設計指針■

講師

東邦大学 理学部 生命圏環境科学科 准教授 博士（工学）　今野 大輝　氏
＜ご経歴＞
2011年4月－2013年9月　北海道大学大学院 総合化学院 博士課程
2013年10月－2014年3月　北海道大学大学院 工学研究院 博士研究員
2014年4月－2018年3月　住友ベークライト株式会社 先端材料研究所 研究員
2018年4月－2022年3月　東邦大学理学部生命圏環境科学科 講師
2022年4月－現在　東邦大学理学部生命圏環境科学科 准教授
＜専門・研究内容＞
化学工学、多孔性材料、水処理材料
講演者は化学工学やグリーンケミストリーに基づく素材開発やプロセス開発を専門分野としており、前職の化学メーカーでは様々な開発素材の製品化に携わってきた経験がある。現在の東邦大学においても様々な業界の企業との共同研究を実施するとともに、それらの企業と事業開発に立脚した取り組みを推進している。
＜WebSite＞
環境材料化学研究室（今野研）ホームページ
https://www.lab.toho-u.ac.jp/sci/env/konno/

セミナー趣旨

2025年ノーベル化学賞の対象としても注目を集めた金属有機構造体（Metal-Organic Frameworks, MOF）は、活性炭、ゼオライト、イオン交換樹脂などの従来型多孔性材料を代替し得る次世代材料として、大きな期待が寄せられています。現在、MOFについては多様な合成法が報告されており、低コスト化や量産化など、社会実装に向けた検討も活発に進められています。これまでMOFは主にガス分離・貯蔵分野で研究されてきましたが、近年では液相吸着剤としても高いポテンシャルを有することが明らかになってきました。

　本講演の前半では、MOFの基本的な性質、合成法、評価手法について、初学者にも分かりやすく丁寧に解説します。後半では、廃棄プラスチックや低品位金属源を原料とするMOF合成手法について紹介します。さらに、水処理分野への応用として、MOFが有する基本的な吸着特性を概説するとともに、近年大きな社会的関心を集めている有機フッ素化合物（PFAS）に対するMOF吸着剤の最新動向について解説します。

セミナー講演内容

１．はじめに
　1-1 多孔性材料とは
　1-2 多孔性を活かした吸着剤（活性炭、ゼオライト、イオン交換樹脂）
　1-3 細孔構造や吸着機構の違いによる分類
　1-4 それぞれの吸着剤としての活用事例

２．金属有機構造体（Metal-Organic Frameworks, MOF）
　2-1 MOFとは
　2-2 MOFの種類・分類・性質・特徴
　2-3 MOFの合成方法・分析方法
　2-4 MOFの想定用途・実用化例・課題

３．MOFの合成方法
　3-1 原料・溶媒・合成条件の選択
　3-2 回収・洗浄・保管方法の選択
　3-3 研究事例１：ZIF-8(Zn)やZIF-67(Co)の常温常圧水溶液合成
　3-4 研究事例２：機械的な応力を利用したMIL-53(Al)の常温常圧合成
　3-5 廃棄物や低品位資源の資源循環に向けた研究動向
　3-6 研究事例３：廃プラスチックを出発原料に用いたUiO-66(Zr)の合成
　3-7 研究事例４：低品位金属源を出発原料に用いたMIL-53(Al)の合成

４．MOFの水中吸着特性評価
　4-1 水中吸着特性評価の方法
　4-2 吸着等温線解析と吸着速度解析
　4-3 研究事例５：官能基を修飾したUiO-66(Zr)の水中有機染料吸着特性
　4-4 PFAS吸着剤としてのMOFの材料設計指針
　4-5 研究事例６：官能基を修飾したUiO-66(Zr)の水中PFAS吸着特性
　4-6 研究事例７：構造欠損をもたせたUiO-66(Zr)の水中PFAS吸着特性

５．まとめ

　　□質疑応答□