MOFの低環境負荷合成と水処理用吸着剤への応用

セミナー趣旨

　金属イオンと有機リンカーの配位結合で構成される金属有機構造体（Metal-Organic Frameworks, MOF）は、活性炭・ゼオライト・イオン交換樹脂に代替し得る次世代の多孔性材料として注目を集めています。MOFの合成法は様々な報告例があり、低コスト化や量産化などの社会実装に向けた多くの検討がなされています。また、これまでにMOFはガス分離・貯蔵の分野で積極的に検討されてきましたが、最近では水処理向けの吸着剤としても高いポテンシャルを有していることが分かってきました。
  本講演では、MOFの合成方法や水処理材料としての評価方法を解説します。MOF合成については、従来法だけではなく、講演者がこれまで行ってきた有機系廃棄物や低品位金属源からの合成手法も解説します。水処理への適用については、MOFがもつ吸着特性（吸着容量・吸着速度・選択性など）を述べるとともに、近年大きな話題となっている有機フッ素化合物（Perfluoroalkyl substances, PFAS）に対する適用事例も紹介します。

受講対象・レベル

研究開発や製造業務に携わる全ての方（新人、若手、中堅、マネジメント職など）が対象です。

必要な予備知識

特に予備知識は必要ありません。基礎から解説いたします。

習得できる知識

・MOFの合成方法を習得できる
・MOFなどの多孔性材料がもつ材料特性の評価方法を習得できる
・MOFなどの水処理材料がもつ吸着特性の評価方法を習得できる
・PFAS吸着剤としての材料設計指針が理解できる

セミナープログラム

1．はじめに
　1-1.　多孔性材料とは
　1-2.　水処理向けの多孔性吸着剤
　1-3.　細孔構造や吸着機構の違いによる分類

2. 金属有機構造体（Metal-Organic Frameworks, MOF）
　2-1.　MOFとは
　2-2.　MOFの種類・分類・性質・特徴
　2-3.　MOFの合成方法・分析方法
　2-4.　MOFの想定用途・実用化例

3. MOFの合成方法
　3-1. 原料・溶媒・合成条件の選択
　3-2. 回収・洗浄・保管方法の選択
　3-3. 研究事例1：常温常圧水溶液を用いたZIF-8(Zn)の粒径制御合成
　3-4. 研究事例2：ボールミルを用いたMIL-53(Al)のメカノケミカル合成
　3-5. 研究事例3：廃棄PET・PBT樹脂を出発原料に用いたUiO-66(Zr)の合成
　3-6. 研究事例4：アルミニウムドロスを出発原料に用いたMIL-53(Al)の合成

4. MOFの水中吸着特性評価
　4-1. 水中吸着特性評価の方法
　4-2. 吸着等温線解析と吸着速度解析
　4-3. 研究事例1：官能基修飾型UiO-66(Zr)の水中有機染料吸着特性
　4-4. 研究事例2：官能基修飾型UiO-66(Zr)の水中PFAS吸着特性
　4-5. 研究事例3：欠損量を制御したUiO-66(Zr)の水中フッ化物吸着特性
　4-6. 研究事例4：欠損位置を制御したUiO-66(Zr)の水中PFAS吸着特性

5. まとめ

キーワード：
多孔性材料,MOF,合成,水中吸着特性,セミナー,講演

セミナー講師

東邦大学
理学部生命圏環境科学科　准教授
今野　大輝氏

【ご専門】
化学工学

【ご経歴等】
2002年4月－2007年3月 旭川工業高等専門学校 物質化学工学科
2007年4月－2009年3月 北海道大学工学部 応用理工系学科 応用化学コース
2009年4月－2011年3月 北海道大学大学院 工学研究科 修士課程
2011年4月－2013年9月 北海道大学大学院 総合化学院 博士課程
2013年10月－2014年3月 北海道大学大学院 工学研究院 博士研究員
2014年4月－2018年3月 住友ベークライト株式会社 先端材料研究所 研究員
2018年4月－2022年3月 東邦大学理学部生命圏環境科学科 講師
2022年4月－現在 東邦大学理学部生命圏環境科学科 准教授

セミナー受講料

49,500円（税込、資料付）
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