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 sentaku, high permeability を and せ hold つ separation membrane の 発 は, material の separated, refined operating が must と さ れ る environment, エ ネ ル ギ ー, chemical industrial に お い て looking strong く ま れ て い る. This study に お い て は, ultimate の separation performance be presently の た め の ideal な membrane, す な わ ち rules ナ ノ pores を have す る thin ナ ノ シ ー ト を open 発 す る. そ の た め に, liquid interface に お け る specific anti 応 を of し て crystalline ナ ノ シ ー ト の cropping に successful し て き た applicants の be performance に も と づ き, と 気 phase liquid (気 liquid) な ど の heterogeneous phase に お け る interface against 応 に よ り, structural design に む rich organic molecules を ボ ト ム ア ッ プ type に secondary yuan に link さ せ, previously い の ナ ノ pores structure Youdaoplaceholder0 has する molecules ナノシ トを トを create する. In that year を, the following を are carried out た. 【 1. Interface method に お け る solvent kind が ナ ノ シ ー ト form with に え る effect 】 ナ ノ シ ー ト の composite に い る types of solvent の を - え る と, ら れ る ナ ノ シ ー ト の combining state, crystal structure, fine mesh の big き さ に variations change は な い が, ナ ノ シ ー ト の homogeneity が different な る こ と が わ か っ た. High <s:1> boiling point solvents を use を ると, homogeneity が upward する tendency が see られた. 【 2. Interface method に お け る solution concentration が ナ ノ シ ー ト form with に え る effect 】 ナ ノ シ ー ト の composite に い る の concentration を - え る と, ら れ る ナ ノ シ ー ト の crystal structure, stoma の き さ に variations change は な い が, ナ ノ シ ー ト の film thickness が different な る こ と が わ か っ た. The concentration of the solution is が high が ほ ほ, and the thickness of the film is が thick くなる. The tendency is が. See られた. 【 3. ゲ ル concentration が ナ ノ シ ー ト の form with に え る effect 】 気 body と ゲ ル の interface を with い た ナ ノ シ ー ト の cropping を line っ た. ゲ ル の high concentration が い ほ ど, ナ ノ シ ー ト の even 続 sex は upward す る tendency が see ら れ た.

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

Direct causality between film formation and water-retaining effect of surfactant-based film-forming curing compound for concrete

• DOI: 10.1016/j.jobe.2021.102930
• 发表时间: 2021-11
• 期刊: Journal of building engineering
• 影响因子: 6.4
• 作者: Y. Ito;Y. Sakai;R. Makiura;Seung-Hun Na;T. Toyota