MOFの特性とガス分離・吸着材への応用技術

セミナープログラム

＜１０：３０〜１２：００＞

１．金属有機構造体（MOF）の特徴、合成法とガス分離・貯蔵特性の評価法

　 【講演ポイント】
　昨年のノーベル化学賞の受賞対象となった注目の多孔性材料：金属有機構造体（Metal-Organic Framework：MOF）について、その背景や材料としての特徴、合成法・評価法の基礎について、具体的な例を紹介しながら解説します。その後、MOFの基本的なガス分離・貯蔵特性について解説します。MOFについての基礎を知りたい方、合成法・評価法の実際や、利用に関するエッセンス・ノウハウを知りたいという方、何から始めたらよいか考えている方にわかりやすく説明します。

【習得できる知識】
　・MOFの特徴について知ることができる。
　・MOFの設計・合成・評価の方法を知ることができる。
　・MOFのガス吸着・分離特性の概要を知ることができる。
　・MOFを利用する際のポイントを知ることができる。
　・MOFが活用できるシーンや機能の幅、制約について知ることができる。

【プログラム】
１．金属有機構造体（MOF）とは
　1.1 多孔性材料について
　1.2 Metal-Organic Framework (MOF)
　1.3 MOFの特徴
　1.4 MOFの一般的な合成法、評価法、注意点について
　1.5 典型的なMOFの紹介とその合成法の具体例
　1.6 MOFの構造・物性データベースについて
　1.7 MOFの一般的な物理特性・化学特性
　1.8 製造コスト試算に関するポイント等
　1.9 MOFに関する研究開発の世界情勢と企業の取り組みなど
２．MOFを使ったガス貯蔵・分離
　2.1 MOFのガス吸着特性
　2.2 MOFによるガス貯蔵
　2.3 MOFによるガス分離
　2.4 「柔軟な」MOFによるガスの分離
　2.5 MOFを使ったガス貯蔵・分離のポイント
　2.6 ガス分離膜への応用
【質疑応答】

＜１３：００〜１４：３０＞

２．Flexible PCP/MOFの特性とCO2吸着分離への応用

　【講演ポイント】
　構造柔軟性を持つ金属有機構造体(Flexible PCP/MOF)は，既存の吸着剤とは全く異なるステップ状の吸着挙動(ゲート吸着)を示す。本講演ではゲート型吸着剤を用いたCO2吸着分離プロセスの実現に向けた取り組みについて解説する。

【習得できる知識】
　・ゲート吸着の基礎理論
　・Flexible PCP/MOFを用いた吸着分離の利点・欠点
　・Flexible PCP/MOFを用いた吸着分離の最新研究

【プログラム】
１．Flexible PCP/MOFの概要
　1.1 金属有機構造体(PCP/MOF)の分類
　1.2 Flexible PCP/MOFとゲート吸着挙動
２．ゲート吸着の特徴
　2.1 ゲート吸着の熱力学理論
　2.2 自己熱補償能
３．Flexible PCP/MOFを用いたPSAプロセスの試算
　3.1 等温過程における吸着性能評価
　3.2 断熱過程における吸着性能評価
　3.3 Slipping-off問題とその解決策
　3.4 PSAプロセスにおける分離性能の試算
４．Flexible PCP/MOFを用いたPSAプロセスの詳細評価に向けて
　4.1 ゲート型吸着等温線の理論式
　4.2 ゲート吸着の吸着速度式
　4.3 Flexible PCP/MOFの賦形と微粉化・緩慢化現象
【質疑応答】

＜１４：４０〜１６：１０＞

３．MOFの特徴とCO2・水素・アンモニアなどのガスを対象としたMOFの応用技術

【講演ポイント】
　2025年ノーベル化学賞に輝いたMOF(Metal-organic framework)は、多孔性材料としてガス貯蔵・分離・触媒などの観点から、北川進教授のグループをはじめ精力的に研究されてきました。一方で、「粉末としてのＭＯＦ」をいかに装置・プロセスの中に組み込み、実際に社会で機能する技術にしていくかという観点は、まだ十分に共有されているとは言えません。
　本講演では、CO2・水素・アンモニアなどのガスを対象としたMOFの応用と社会実装について、実例を交えながら紹介します。
ＭＯＦを粉末からカートリッジ、フィルター、モジュールへと落とし込む装置設計の考えから、社会実装を行う上で直面した課題や、研究者・企業・自治体と連携する上での要点についても共有し、「研究から社会実装まで」を立体的に俯瞰することを狙いとします。

【習得できる知識】
・ＭＯＦの合成・賦形化（成形加工）
・製品開発の一連のプロセスの課題とその解決方法
・大手企業が保有する既存のビジネスとＭＯＦとの接点と、利益構造、新規ビジネス創生の具体的事例
・CO2・水素・アンモニア等の「空気中・排ガス中の成分」を資源として扱うための、MOF応用設計の考え方
・MOFを粉末から「カートリッジ・フィルター・製品」に落とし込む際の、設計上の要点と実務的な課題
・Ｇ７、大阪関西万博での展示など、「研究から実装」のリアルなプロセス
・様々な企業におけるMOF応用の具体例と、そこから見える共通の課題と新規ビジネスのヒント

【プログラム】
１．空気から資源へ：ガス社会とMOFの役割
　—CO2・水素・アンモニアを「問題」ではなく「資源」として捉える構造
２．白馬村での実証：DAC・メタネーションと Syllego のストーリー
　—2022→2023（G7）→2025（万博）へとつながる時間軸設計
３．排ガス・オンボードCO?回収へのMOF実装の可能性
　—建機・エンジン・プラントなどへの組み込み構想
４．宇宙居住・航空・船舶など閉鎖環境でのガス循環とMOF
　—閉鎖空間での高効率CO2回収とガス制御技術
５．MOFを装置にする：粉末 → カートリッジ → モジュール → 実機装置
　— 賦形化、スケールアップ、吸着サイクル設計の実務的なポイント
６．研究テーマを社会実装につなぐためのステップと落とし穴
　—「材料」だけでは進まない理由と、実装側で必要になる視点
７．今後、MOF・分離・精製技術が産業の中で担うべき位置づけ
　—これからMOFを使っていきたい企業・研究者へのメッセージ

【質疑応答】

セミナー講師

１．東京大学　大学院工学系研究科　応用化学専攻　准教授　博士(工学)　細野 暢彦 氏
２． 京都大学大学院　工学研究科　化学理工学専攻　界面制御工学研究室　助教　博士（工学）　平出 翔太郎 氏 
３．HFC（株）　代表取締役　博士（理学）　堀　彰宏 氏

セミナー受講料

1名につき60，500円（消費税込・資料付き）
〔1社2名以上同時申込の場合1名につき55，000円（税込）〕

主催者

開催場所

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