金属有機構造体 (MOF) の合成、ガス吸着特性とCO2分離への応用

第1部 金属有機構造体 (MOF) の合成、同定、およびガス分離・貯蔵実験の基礎

(2023年1月18日 10:30〜12:00)

　MOFとは何か、その種類や構造、性質について述べた後に、MOFの一般的な合成法・同定法を紹介します。合成後の一般的な構造解析法、実際に欲しい構造のMOFが得られているかを判断するためのキャラクタリゼーション法の実際や、注意するべき事項などについて触れます。その後、MOFへのガス吸着の基礎や、分離目的に合わせたMOFの設計等について述べ、実験室におけるガス分離実験の方法等についても紹介します。最後に、MOFによるガス分離技術に関する最新のトピックについても触れます。

1. MOFについて
   1. MOFの構造の特徴
   2. 細孔構造のデザイン
   3. 階層構造のデザイン
2. MOF合成およびキャラクタリゼーションの実際
   1. MOFの一般的な合成法
   2. MOFの一般的な構造解析法
   3. MOFのキャラクタリゼーションの実際
   4. MOFの構造・物性データベースの紹介
3. MOFによるガス分離・貯蔵
   1. MOFへのガス吸着
   2. 柔軟性MOFの概要
   3. MOFによるガス分離・貯蔵の実際
   4. MOFによるガス分離の最先端
• 質疑応答

第2部 金属有機構造体への官能基導入によるCO2分離膜の開発

(2023年1月18日 13:00〜14:30)

　膜分離の基礎およびMOF膜の合成法やMOF膜を用いた膜分離の研究例を紹介しつつ、異なる官能基を導入したZr系MOF膜の合成とCO2分離を中心とした膜分離への応用例について概説する。

1. 分離膜の基礎
   1. 分離膜の分類
   2. 分離膜の評価
2. MOF膜の製膜法
3. Zr系MOF膜の合成と膜分離への応用例
   1. UiO-66
   2. UiO-66-NH2
   3. UiO-66-(COOH) 2
4. 実用化に向けた課題と今後の展望
• 質疑応答

第3部 多孔性配位高分子を活用したCO2の吸着、分離技術

(2023年1月18日 14:45〜16:15)

　PCP/MOFを利用したCO2分離に興味がある方、研究を始めたい方などを対象に、CO2分離技術一般から特殊なPCP/MOFを利用したCO2分離技術までを概観する。

1. 多孔性配位高分子 (PCP/MOF) を活用したCO2の吸着、分離技術
   1. CO2分離の概論
   2. 地球温暖化に関する日本企業の動向
   3. CO2分離技術の概観
2. PCP/MOFを利用したCO2分離
   1. PCP/MOFのCO2分離における優位性
   2. PCP/MOFを利用したCO2分離の世界の動向 (国プロ他)
   3. 特殊な機能を有するPCP/MOFを利用したCO2分離
      1. アミンの利用
      2. 耐水型PCP/MOFの利用
      3. ゲート型PCP/MOFの利用
         • ゲート型PCP/MOFの吸着原理・吸着特性
         • ガス分離への適用の際の優位性他
• 質疑応答