柔らかい多孔性材料最新動向

セミナープログラム

【10:30-12:00 】１．グラフェンで作る柔軟なナノポーラス材料

東北大学　材料科学高等研究所 教授　博士(工学)　西原 洋知 氏 　

【習得できる知識】
　グラフェンやカーボンで柔軟なナノポーラス材料を作る方法、柔軟性の評価方法

【講演趣旨】
　柔軟性MOFとは異なり、機械的な押し付けによりナノ細孔が可逆的に変形する

１. ナノポーラス材料における細孔径制御
　1.1　従来の細孔構造制御
　1.2　ナノポーラス材料における可逆的な細孔径の変化

２．グラフェンで作る柔軟なナノポーラス材料①ゼオライト鋳型炭素
　2.1　合成方法
　2.2　特徴
　2.3　Adsorption-induced deformation
　2.4　柔軟性を利用した吸脱着制御
　2.5　応力が誘起する気液相転移を利用したヒートポンプの設計

３．グラフェンで作る柔軟なナノポーラス材料②グラフェンメソスポンジ
　3.1　合成方法
　3.2　特徴
　3.3　柔軟性を利用した細孔径制御
　3.4　吸着質の液化回収
　3.5　電池部材への応用

４．グラフェンで作る柔軟なナノポーラス材料③規則性炭素化物構造体
　4.1　合成方法
　4.2　特徴
　4.3　応力印加による細孔径制御

５．まとめ

　【質疑応答】

【12:50-14:20】２．柔らかい界面でつくる多孔性MOFナノシート

大阪公立大学　大学院工学研究科　物質化学生命系専攻　マテリアル工学分野　准教授　牧浦 理恵 氏 

【習得できる知識】
　Metal-organic framework (MOF)をはじめとする多孔性物質のナノシートの合成技術、評価方法、機能

【講座趣旨】
　 ナノシートはサイズと次元性に由来したバルク物質に見られない特異な性質を示すことに加え、究極に薄い機能材料として、基礎・応用の両方の観点で活発に研究が進められている。金属イオンと有機配位子の組み合わせと細孔構造により多様な機能が創出可能な多孔性金属錯体metal-organic framework (MOF) においては、錯体の骨格に加えナノ細孔の利用により分子貯蔵や分離などさらなる機能化が可能である。我々は、水面に油膜ができる現象に着目し、気水界面を利用してMOFのナノシート合成に初めて成功した。これまでに報告してきた多種多様なMOFナノシートの中から、本講演では、高い電気伝導度を有するナノシートの形成過程と導電性の相関に関して紹介する。

１．分子から成る多孔性材料の概要とナノシート化の利点
　1.1 分子から成る多孔性材料
　1.2 一般的な合成方法
　1.3 ナノシート化の利点

２．Metal-organic framework (MOF)ナノシートの液相界面合成
　2.1 Langmuir-Blodgett膜とは
　2.2 気液界面におけるMOFナノシートの形成とその場X線回折測定
　2.3 気液界面における錯形成反応制御によるMOFナノシートの大面積化
　2.4 分子種の変更によるMOFナノシートの構造制御

３．Hydrogen-bonded organic framework (HOF)ナノシートの液相界面合成
　3.1 参照バルク結晶の構造
　3.2 気液界面におけるHOFナノシートの形成とその場X線回折測定
　3.3 固体基板に転写後のHOFナノシートの同定と評価
　3.4 HOFナノシートの細孔評価と分子吸着特性
　3.5 HOFナノシートの光電変換能

４．導電性MOFナノシート
　4.1 気液界面を用いた導電性MOFナノシートの合成
　4.2 導電性MOFナノシートの基礎特性評価
　4.3 気液界面における導電性MOFナノシートの成長過程
　4.4 MOFナノシートの形態と電気伝導性の相関

５．気液界面におけるナノシート合成の特異性と優位性、今後の展開

【質疑応答】

【14:30-16:00】３．CO2を原料とする金属－有機構造体の合成と評価方法

京都大学 大学院理学研究科 化学専攻 助教 博士（工学） 門田 健太郎 氏

【習得できる知識】
　基礎的なMOFの合成・構造解析・物性評価方法
　CO2を原料に用いたMOFの最先端の合成手法
　構造解析、機能性、国内外の最新動向

【講座趣旨】
　金属有機構造体（Metal-Organic Frameworks）はエネルギー貯蔵・ガス分離特性を示す設計性の高い多孔性材料である。最近、CO2を原料に合成できるMOFが注目を集めている。本講座では、基礎的なMOFの合成・評価手法から最先端のCO2由来MOFの合成・構造解析・機能性・課題と今後の展望について解説する。

１．MOFの基礎
　1.1　MOFの合成手法
　1.2　MOFの構造解析
　1.3　MOFの物性測定

２．CO2を原料に用いた最先端MOF合成
　2.1　CO2由来ビルディングブロックの設計指針
　2.2　CO2を用いたMOF合成
　2.3　CO2由来MOFの構造解析
　2.4　既存のCO2由来材料との比較

３．CO2由来MOFの物性・機能性
　3.1　ガス吸着・分離特性

４．まとめ（今後の課題と展望）

【質疑応答】

セミナー講師

１．東北大学　材料科学高等研究所 教授　博士(工学)　西原 洋知 氏 
２．大阪公立大学　大学院工学研究科　物質化学生命系専攻　マテリアル工学分野　准教授　牧浦 理恵 氏 
３．京都大学 大学院理学研究科 化学専攻 助教 ; 学位. 博士（工学） 門田 健太郎 氏

セミナー受講料

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