【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.09】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23NI1304

利用課題名 / Title

有機物との複合による金属-有機構造体の機能化

利用した実施機関 / Support Institute

名古屋工業大学 / Nagoya Tech.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials

キーワード / Keywords

有機系機能性材料, ガス吸着, 多孔性材料,資源代替技術/ Resource alternative technology,分離・精製技術/ Separation/purification technology,コンポジット材料/ Composite material

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

阿南 静佳

所属名 / Affiliation

豊田工業大学工学部

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

猪股　智彦

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）,技術相談/Technical Consultation

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

NI-013：高精度ガス/蒸気吸着量測定装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

本研究では多孔性結晶である、金属-有機構造体（MOF）の細孔中に液晶性の低分子を導入したところと、分子がMOF中の分子との相互作用によって配列し、さらに刺激に応答してその配向状態が変化することを明らかにした。用いたMOFの多孔性を評価するため、NI-013高精度ガス/蒸気吸着量測定装置を用い窒素ガスを用いたガス吸着測定を行った。

実験 / Experimental

ビフェニルジカルボン酸と硝酸亜鉛六水和物をN,N-ジエチルホルムアミド中に溶解し、加熱することでIRMOF-9を合成した。得られたMOFを室温でネマティック液晶相を示す過剰量の4-シアノ-4'-ペンチルビフェニル（5CB）中に浸漬し、浸漬している5CBを複数回新しい5CBに交換することで、IRMOF-9の細孔中の溶媒を5CBで置換した（5CB@IRMOF-9）。置換後の試料についてろ過した後、低温で真空乾燥した後窒素吸着測定を行った。また5CBへの交換前のIRMOF-9について、内部をジクロロメタンで置換した後、130℃で12時間活性化処理を行い、窒素吸着測定を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

吸着等温線より、IRMOF-9はメソ孔を有する多孔性結晶であることが明らかになった。既報のIRMOF-9と完全には一致していないが、これは前処理条件の違いに由来するものと考えられる。さらに、5CB@IRMOF-9については全く吸着が確認されなかったことから、細孔中は5CBで占められており細孔が存在しないこと、もしくは、低圧下において結晶の表面から蒸発した5CBが測定用セルの穴をふさいでしまうことで測定が行えなかったと考えられる。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

1. Shizuka Anan, Enhanced Orientation of Liquid Crystals Inside Micropores of Metal–Organic Frameworks Having Thermoresponsivity, Chemistry – A European Journal, 30, (2024).
   DOI: 10.1002/chem.202303277
   

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件