2014年6月27日
北川進 物質－細胞統合システム拠点（iCeMS＝アイセムス）拠点長／教授、樋口雅一 同特定助教らの研究グループは、水滴を弾き、一方で水蒸気や有機分子を取り込むことが可能な多孔性構造体の開発に成功しました。この成果は、さまざまな分子を取り込むことが可能な超撥水性材料の新しい合成手法として期待されます。
本研究成果は、2014年6月27日正午（日本時間27日午後8時）に独オンライン科学誌「Angewandte Chemie」で公開されました。
研究者からのコメント
樋口特定助教
今回、本研究グループが开発した手法によって、フッ素原子および长锁アルキル基を用いず、ベンゼン环の配列制御された表面を持つ多孔性材料が超拨水性を示すことが明らかとなりました。
今后、この技术を利用した、高効率な気体分离膜や水と空気からメタノールなどのエネルギー贮蔵分子の合成が可能な材料开発への応用などが期待されます。
概要
材料表面が水滴を弾く性质（超拨水性）は、ガラス表面や外壁などに超拨水性をもつ素材をコーティングすることによって、清扫が不必要になるなど、私たちが生活する上で役立つ机能として広く知られています。そして、この超拨水性は、特定の有机分子（トリフルオロメチル基または长锁アルキル基など）を使用することや、材料表面の微细な加工による凹凸によって达成することができます。ところが、これまでの方法では、超拨水性材料が気体や有机分子などを吸着する设计指针はありませんでした。
今回の研究では、有机物と无机物からなる「多孔性金属错体（笔颁笔または惭翱贵、以下「笔颁笔」という）」というナノ细孔をもつ结晶性の多孔性材料を用いました。従来の笔颁笔は、水滴をはじくどころか、水と接触すると构造崩壊が起こります。笔颁笔の原料の有机物にフッ素原子や长锁アルキル基を使用すると超拨水性をもち、吸着能のある笔颁笔を合成することは可能でしたが、穴が少なくなってしまうという问题がありました。そこで本研究グループは、フッ素原子も长锁アルキル基も使わず、笔颁笔の粒子表面にあるベンゼン环の配列を精密に制御することによって、超拨水性を示す笔颁笔の开発に成功しました。
本成果により、フッ素原子および长锁アルキル基を用いない新たな超拨水性材料の合成方法としてベンゼン环の配列制御された表面を提案し、さらに细孔构造も构筑した细孔性骨格（笔颁笔）とすることにより、気体や有机分子を取り込む材料の开発に成功しました。この新たな合成手法により、水中で気体を自在に扱う技术への応用などが期待されます。
详しい研究内容について
书誌情报
[DOI]
Koya Prabhakara Rao, Masakazu Higuchi, Kenji Sumida, Shuhei Furukawa, Jingui Duan, and Susumu Kitagawa
"Design of Superhydrophobic Porous Coordination Polymers through the Introduction of External Surface Corrugation by the Use of an Aromatic Hydrocarbon Building Unit"
Angewandte Chemie International Edition published online: 27 JUN 2014
掲载情报
- 京都新聞（7月3日 25面）、中日新聞（7月6日滋賀版 15面）、日刊工業新聞（6月30日 23面）、日本経済新聞（7月1日 18面）、読売新聞（6月30日 2面）および科学新聞（7月18日 4面）に掲載されました。
