多孔質材料PCP/MOFの合成・分析の基礎と水処理剤としての実力評価～PFAS等への吸着特性と既存材比較・実用化課題～

セミナー趣旨

  金属有機構造体(Metal-Organic Frameworks, MOF)は多孔性配位高分子(Porous Coordination Polymer, PCP)とも呼ばれ、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されています。本講演では、MOFの合成法・評価法・応用展開の基礎を解説します。また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廃棄物や低品位資源からの合成手法にも触れていきます。応用展開については、MOFがもつ水中吸着特性(吸着容量・吸着速度・選択性など)を例に挙げて解説するとともに、例えば近年話題の有機フッ素化合物(PFAS)に対する事例についても紹介し、既存吸着剤と比較した際の適用可能性や評価の視点についても整理しながら、今後の可能性について考察していきます。受講者の新たな材料開発の一歩、ヒントとなれば幸いです。

受講対象・レベル

・吸着材・多孔性材料の研究開発に携わる方
・水処理技術・環境浄化技術の開発・評価に関わる方
・PFAS等の難処理物質への対応を検討している方
・既存吸着材（活性炭・ゼオライト等）との比較検討を行っている方
・MOFに関心があり、基礎から応用まで体系的に理解したい方

習得できる知識

・MOFに関する基礎知識、合成方法、評価方法
・水処理向けの吸着剤に求められる物性、評価方法
・環境問題に関連するMOFの研究事例
  （初学者向けに基礎から説明します）

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.　水処理向け吸着剤に求められる特性と多孔性吸着剤
　1-3.　細孔構造や吸着機構の違いと性能への影響
2. 金属有機構造体（Metal-Organic Frameworks, MOF）の基礎・特徴・用途
　2-1.　MOFとは
　2-2.　MOFの種類と特性が性能に与える影響
　2-3.　MOFの合成・分析と物性制御の考え方
　2-4.　MOFの用途展開と実用化例（既存材料との適用領域の違い）
　　a）ガスの貯蔵
　　b）ガスの吸着と分離
　　c）触媒としての活用
　　d）水質浄化
3. MOFの合成方法（講師研究による新たな合成法含む）
　3-1. 原料・溶媒・合成条件が性能・コストに与える影響
　3-2. 回収・洗浄・保管方法の選択
　3-3. 研究事例1：界面活性剤添加法によるZIF-8(Zn)の常温常圧合成
　3-4. 研究事例2：機械的な応力を利用したMIL-53(Al)の常温常圧合成
　3-5. 研究事例3：廃プラスチック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と評価指標の考え方
　4-2. 吸着等温線・吸着速度解析と性能評価の読み方
　4-3. 研究事例：各種汚染物質に対する吸着特性を通じて、評価・比較の視点を整理する
　　a）研究事例1：官能基を修飾したUiO-66(Zr)の水中有機染料吸着特性
　　b）研究事例2：骨格中の欠損を制御したUiO-66(Zr)の水中PFAS吸着特性
　　c） 研究事例3：骨格中の欠損を制御したUiO-66(Zr)の水中フッ化物イオン吸着特性
　　d）研究事例4：ナノサイズ化したZIF-8(Zn)の水中重金属イオン吸着特性
　　e）研究事例5：MAF-6(Zn)を前駆体とする多孔質炭素の水中医薬化合物吸着特性
　　f）研究事例6：MIL-53(Fe)やMIL-100(Fe)の水中有機染料吸着・分解特性
5. まとめ
　5-1. 実用化へ向けた課題と既存材料との比較における位置づけ
　　a）量産を意識したスケールアップ
　　b）製造コストとのバランス
　　c）既存材料と比較した際の位置づけ
　5-2. 今後の展望
　5-3. 導入検討における考え方
　　a）どのような条件で有効か
　　b）適用が難しいケース
　　c）今後の検討ポイント
＜質疑応答＞

＊途中、小休憩を挟みます。

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

■ご経歴
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
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
■ご専門および得意な分野・ご研究
化学工学、多孔性材料、水処理材料

セミナー受講料

【オンライン受講（見逃し視聴なし）】：1名 40,700円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき29,700円

【オンライン受講（見逃し視聴あり）】：1名 46,200円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき35,200円
＊「見逃し視聴あり」でお申込の場合、当日のご参加が難しい方も後日セミナー動画の視聴が可能です。

＊学校法人割引：学生、教員のご参加は受講料50％割引。

主催者

開催場所

受講について

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