10/22 MOF・ゼオライトの構造制御と分離材料応用

MOF・ゼオライトの構造制御と分離材料応用

金属有機構造体（MOF;Metal-Organic Framework）の合成・評価・形態制御から吸着・膜分離応用まで
構造柔軟性ゼオライトやゲート吸着現象に関する研究動向についても紹介

講師

関西大学 環境都市工学部 エネルギー環境・化学工学科 教授　田中 俊輔 氏

■略歴
2005年 大阪大学大学院 基礎工学研究科 博士（工学）取得
2005年～2007年 日本学術振興会　特別研究員PD（大阪大学、Purdue University、関西大学）
2007年～2012年 関西大学 エネルギー・環境工学科 助教
2012年～2019年 関西大学 エネルギー・環境工学科 准教授
2014年～2015年 Vrije Universiteit Brussel 客員研究員
2019年～ 関西大学　エネルギー・環境工学科　教授
2022年～ 関西大学　エネルギー環境・化学工学科（学科名称変更）　教授
2023年～ 関西大学 先端科学技術推進機構、研究部門長（環境・エネルギー・社会）

セミナー趣旨

金属有機構造体（MOF）およびゼオライトは、分子レベルで細孔構造を制御できる代表的な多孔性結晶材料であり、ガス分離、吸着、触媒、エネルギー・環境分野など幅広い用途への展開が進められています。特に近年では、単なる高比表面積材料としてだけでなく、構造柔軟性やイオン移動、細孔環境制御を利用した高度な分離・認識機能が注目されています。
　本講演では、MOFおよびゼオライトの基礎構造・材料特性から、合成法、構造解析、吸着・分離特性評価、薄膜化・微粒子化・成形化などの形態制御技術について体系的に解説します。また、CO2分離・膜分離・ドラッグデリバリーなどへの応用展開に加え、近年の構造柔軟性ゼオライトやゲート吸着現象に関する研究動向についても紹介します。

セミナー講演内容

１．多孔性結晶材料の概要
　1.1 MOFとゼオライトの定義
　1.2 結晶構造と細孔構造
　1.3 MOF（有機ゼオライト）とゼオライト（無機MOF）の比較
　1.4 分離材料としての特徴

２．MOF・ゼオライトの合成と構造設計
　2.1 結晶設計の基本概念
　2.2 MOFの合成法
　2.3 ゼオライトの合成法
　2.4 組成・細孔・表面特性制御

３．構造柔軟性と吸着分離機能
　3.1 吸着平衡と吸着機構
　3.2 MOFの構造柔軟性
　3.3 ゼオライトにおけるカチオン移動と吸着相転移
　3.4 ゲート吸着現象

4．形態制御・膜化・成形加工
　4.1 薄膜化技術
　4.2 混合マトリクス膜
　4.3 微粒子化・ナノ粒子化・賦形化
　4.4 プロセス実装に向けた課題

５．応用展開
　5.1 ガス分離・吸着プロセス
　5.2 膜分離プロセス
　5.3 カーボンニュートラル関連技術
　5.4 その他の応用（ドラッグデリバリー、機能性フィラーなど）

6．まとめ（最新研究動向と今後の展望）

□ 質疑応答 □