サブオングストロームレベルの微細細孔制御を活用した元素選択的分離技術の開発

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本研究では放射性元素を選択的に除去できる配位高分子の開発を行いながら、配位高分子をハイドロゲルと一体化した複合材料開発を行い、ウラン等放射性元素や毒性を持った元素に対して高い選択性を持つ吸着剤及びセンシング材料の開発を遂行する。研究で完成した吸着剤やセンシング材料は海外を含めた分野横断的な研究協力体制を作り、複合材料の物性を最大化しながら、放射線や有害物質を測定する小型センサーの応用開発も試みる。 研究計画に従い(a) 放射性元素を選択的に除去できる配位高分子の開発を行いながら、(b) 配位高分子をハイドロゲルと一体化した複合材料開発を行い、(c) 原子力などの実用的用途を想定した吸着剤やセンシング材料開発の可能性を探索している。その結果今年度までは、(a) については、鉛を選択的に吸着分離できる材料について1報の論文発表を既に行っている。また、放射性元素についてこれまで以上に選択的に吸着分離できる材料を得ることができ、もう1報の論文を発表予定である。これらはセンシング材料としても非常に有用であることが示されている。また(b) については、実際に吸着剤とハイドロゲルを一体化した材料の合成を行い、これまでになく簡易な方法で、安定な材料を得ることに成功した。今年度はその下準備のセルロースに関する論文を1報発表するとともに、来年度論文発表予定である。(c) については、原子力や医学分野への応用も含めて実際に検討中であり、それを踏まえた特許の申請を現在行っている最中である。全体として、基礎的な研究計画はほぼ終えており、ノースウェスタン大学や東北大学、岐阜大学医学部等と連携しながら、センシング材料の実用化についても計画以上に早く研究が進行している。