多孔性材料の細孔制御と特性化、高機能化による吸着制御

活性炭、ゼオライトなどの多孔体は、物質の分離・精製、気体の貯蔵などに広く用いられています。さらに近年はメソ多孔体、多孔性有機金属錯体などの新しい多孔体が報告され、これらの応用について検討がされています。本講演では、多孔体への気体分子の吸着機構について説明します。そのうえで代表的な多孔体の幾何学的・化学的な構造の制御、多孔体の細孔特性化、用途等について解説します。

1. 吸着の基礎
   1. 吸着とはどのような現象か
   2. 吸着現象の利用
   3. 多孔体と吸着
2. 代表的な多孔体と細孔制御
   1. 多孔体とはどんなものか
   2. 多孔体の細孔について
   3. 多孔化で表面積,細孔容積はどのように変化するか
   4. 細孔径による多孔性材料の分類
   5. 代表的な多孔体と細孔の制御 ～ 多孔性シリカ,ゼオライト類,活性炭・活性炭素繊維,多孔性金属錯体PCP/MOF ～
3. 吸着をもたらす表面と気体分子間の相互作用
   1. 分子間相互作用
   2. 細孔表面の化学構造の制御と吸着性
4. 気体吸着実験法と解析
   1. 吸着測定の原理
   2. 吸着等温線
   3. 吸着等温線の解析と吸着理論
      1. 平坦平面への吸着 ～Langmuir理論、BET理論～
      2. メソ細孔、マクロ細孔への吸着 ～ ケルビン式と毛管凝縮、メソ細孔分布解析の考え方 (DH法、BJH法) 、水銀圧入法～
      3. ミクロ細孔への吸着 ～ スリット型細孔への吸着 (ミクロ細孔充填) 、ミクロ細孔の解析 (t-プロット、DRプロット) ～
5. 吸着エネルギーの測定と解析
   1. 吸着の熱力学
   2. 吸着エネルギー測定の原理
   3. 微分吸着エネルギー曲線の解析
   4. 等量吸着熱
6. まとめ
• 質疑応答