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学校法人立教学院

選択的に二酸化炭素を吸着する新規多孔性物質を開発

選択的に二酸化炭素を吸着する新規多孔性物質を開発

2020年7月6日
立教大学(学校法人立教学院)

立教大学寄附型研究プロジェクト*日本曹達(株)**未来テーマプロジェクト研究室(立教大学理学部化学科箕浦真生教授・菅又功助教・飯濱照幸客員教授らの研究グループ)は、環境調和型分子の創出を目的に研究を行ない、温室効果ガスとして知られる二酸化炭素を選択的に吸着する物質の開発に成功しました。またこの分子は取り扱いの難しいことで知られる水素分子も吸着することができ、燃料電池車に搭載できる水素貯蔵の「分子ボンベ」として応用可能であり、日本曹達(株)と立教大学との産学連携の研究成果として意義があるだけでなく、英国王立化学会発行の学術雑誌「Dalton Transactions」の表紙を飾る分子として掲載され、高い評価を得ております。

*) 立教大学寄附型研究プロジェクト
立教大学では、寄附型研究プロジェクトの設置により、産学連携に伴う協働効果の発現を期待し、また、研究・教育の進展と活性化および技術連携による社会貢献を目的とし、2017年より企業等からの寄附型研究事業を推進。
**) 日本曹達株式会社
2020年創立100周年を迎えた総合化学会社(石井彰社長)。「かがくで、かがやく」を新スローガンとし、農業化学品、医薬品添加剤、電子材料等の高付加価値化学製品等を製造・販売。

1. 研究成果のポイント
1) MOFと呼ばれる多孔性材料を用いることで温室効果ガスである二酸化炭素を選択的に吸着する材料を開発しました。
2) 二酸化炭素以外にもクリーンなエネルギー源として期待されている水素ガスを貯蔵することが可能です。
3) MOFの合成ではほとんど用いられてこなかったヒドロキサム酸部位の活用に成功しました。

Metal-organic Frameworks (MOF)は、マイクロ孔といわれる非常に小さな細孔を有し、従来の多孔性材料である活性炭やゼオライトをはるかに超える比表面積を持つことから、ガス吸着や分離への応用が期待されています。今回、有機配位子として1,4-ベンゼンジカルボヒドロキサム酸、補助配位子としてイソニコチン酸を用い、硝酸コバルトと反応させることで、選択的二酸化炭素吸着および高い水素貯蔵量を誇るMOFの開発に成功しました。また、これまでMOFの合成にはほとんど用いられてこなかったヒドロキサマート(RCONHO–)を配位部位として用いており、新たな配位部位として今後様々なMOFへの応用展開が期待されます。

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