Hetero-interfacial synthesis of porous molecular nanosheets towards separation membrane

异质界面合成多孔分子纳米片用于分离膜

• 批准号: 20H02551
• 负责人: 牧浦 理恵
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University (2022-2023)Osaka Prefecture University (2020-2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02551/
• 关键词: ナノシート; 気液界面; 分離膜; 多孔性材料; ナノ材料; 表面・界面; 多孔性配位高分子; metal-organic framework; MOF; 金属錯体

高選択性・高透過性を併せ持つ分離膜の開発は、物質の分離・精製操作が必須とされる環境、エネルギー、化学工業において強く望まれている。本研究においては、究極の分離性能実現のための理想的な膜、すなわち規則ナノ細孔を有する極薄ナノシートを開発する。そのために、液相界面における特異反応場を利用して結晶性ナノシートの作製に成功してきた申請者の実績にもとづき、気相と液相（気液）などの異種相における界面反応により、構造設計性に富む有機分子をボトムアップ式に二次元に連結させ、狙いのナノ細孔構造を有する分子ナノシートを創出する。当該年度は、以下を実施した。【１．界面法における溶媒種がナノシート形態に与える影響】ナノシートの合成に用いる溶媒の種類を変えると、得られるナノシートの結合状態、結晶構造、細孔の大きさに変化はないが、ナノシートの均一性が異なることがわかった。沸点の高い溶媒を用いると、均一性が向上する傾向が見られた。【２．界面法における溶液濃度がナノシート形態に与える影響】ナノシートの合成に用いる溶液の濃度を変えると、得られるナノシートの結晶構造、細孔の大きさに変化はないが、ナノシートの膜厚が異なることがわかった。溶液濃度が高いほど、膜厚が厚くなる傾向が見られた。【３．ゲル濃度がナノシートの形態に与える影響】気体とゲルの界面を用いたナノシートの作製を行った。ゲルの濃度が高いほど、ナノシートの連続性は向上する傾向が見られた。

High selectivity, high permeability, and maintenance of separation membrane development, separation of substances, purification operations are necessary for environmental protection, environmental protection, and chemical industry. In this study, the ultimate separation performance was achieved and the ideal membrane, regular pore and extremely thin pore were developed. The successful application of specific reaction fields at the interface of liquid phase and crystalline phase for the preparation of solid phase, solid phase and liquid phase (solid phase), heterogeneous phase, interface reaction fields at the interface of structural design, rich organic molecules, solid phase, two-dimensional linkage, fine pore structure, molecular structure, etc. During the year, the following measures were taken. [1. Interface method: solvent species, morphology and influence] solvent species used in the synthesis of solvent species, crystal structure, pore size, uniformity and uniformity The boiling point of the solvent is high, and the homogeneity is high. [2. Interface method: concentration of solution, morphology and influence] concentration of solution used in synthesis, crystal structure, pore size and film thickness The solution concentration is high and the film thickness is thick. [3. The effect of concentration on the morphology of the drug] The effect of concentration on the interface of the drug There is a tendency for the concentration of these substances to increase and for the consistency to increase.

项目成果

Air/liquid interfacial synthesis of oriented electrically conductive metal-organic framework nanosheets

定向导电金属有机骨架纳米片的气/液界面合成

• 发表时间: 2021
• 作者: Inaba Koki;Ueda Yoshihiro;Yamada Satoshi;Ogawa Shoji;Uematsu Ryosuke;Tanimoto Atsushi;Ricci Claudio;八鍬加容子;Takashi Ohata and Rie Makiura
• 通讯作者: Takashi Ohata and Rie Makiura

気体/ゲル界面を用いた metal-organic framework ナノシートの合成:ゲルの粘度がナノシー ト形成に与える影響

使用气体/凝胶界面合成金属有机骨架纳米片：凝胶粘度对纳米片形成的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 松村 菜沙;牧浦 理恵
• 通讯作者: 牧浦 理恵

気体/ゲル界面を用いたmetal-organic frameworkナノシートの合成：ゲルの粘度がナノシートに与える影響

利用气体/凝胶界面合成金属有机骨架纳米片：凝胶粘度对纳米片的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 松村 菜沙;牧浦 理恵
• 通讯作者: 牧浦 理恵

気水界面における多孔性分子ナノシート結晶の創製

在空气-水界面创建多孔分子纳米片晶体

• 发表时间: 2020
• 作者: Maruyama Mina;Ichinose Nanami;Gao Yanlin;Liu Zheng;Kitaura Ryo;Okada Susumu;牧浦理恵
• 通讯作者: 牧浦理恵

Metal-organic Framework and Hydrogen-bonded Organic Framework Nanosheets Assembled at Air/Water Interfaces—Synthesis, Characterizations and Applications

在空气/水界面组装的金属有机框架和氢键有机框架纳米片——合成、表征和应用

• DOI: 10.20731/zeoraito.39.3.96
• 发表时间: 2022
• 期刊: ゼオライト
• 作者: Natsumi Shimizu;Sayuki Kanemitsu;Tomoko Yashiro;Kenta Morita;Takashi Aoi;Tatsuo Maruyama;門倉七海，佐藤翔輔，今村文彦;牧浦 理恵
• 通讯作者: 牧浦 理恵