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多孔性材料による気体の吸着制御

~吸着のメカニズムの理解と吸着材の評価、細孔制御と高機能化のヒント~

シリカ、ゼオライト、活性炭・活性炭素繊維、MOF…etc.
吸着の基礎から代表的な多孔体の幾何学的・化学的な構造の制御、多孔体の細孔制御法までを解説
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日時 2021年1月25日(月)  10:30~16:30
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備考資料付
※講義の録画・録音・撮影はご遠慮ください。
得られる知識・吸着の基礎知識
・多孔体の細孔特性化の原理と理論
・特定の気体・蒸気の選択的な分離についての知識,多孔材料設計のヒント
対象・吸着を学びたい初学者の方から吸着を利用した仕事に携わっている方までご参加頂けます。

セミナー講師

豊橋技術科学大学 応用化学・生命工学系 系長・教授 松本 明彦 氏
【その他 役職など】
・日本吸着学会 会長
・国際吸着学会 前理事
・国際誌Adsorption副編集長

セミナー趣旨

 活性炭、ゼオライトなどの多孔体は吸着剤として、物質の分離・精製、気体の貯蔵などに広く用いられています。さらに近年は多孔性有機金属錯体などの新しい多孔体が注目され、これらの応用についても研究がされています。
 本講演では、まず代表的な多孔体の幾何学的・化学的な細孔・表面の構造を説明します。そのうえで、多孔体への各種気体分子の吸着メカニズムについて説明します。気体の吸着性は多孔体の細孔構造・表面の化学組成と気体の化学的な性質により決まります。これらを理解すれば、吸着材の選定・設計に役立つでしょう。窒素、アルゴン吸着による多孔体の細孔構造(細孔径分布・細孔容量)の解析法などについても解説します。

セミナー講演内容

1.吸着の基礎
 1.1 吸着とはどのような現象か
 1.2 吸着現象の利用
 1.3 多孔体と吸着
 
2.代表的な多孔体と細孔制御
 2.1 多孔体とはどんなものか
 2.2 多孔体の細孔について
 2.3 多孔化で表面積,細孔容積はどのように変化するか
 2.4 細孔径による多孔性材料の分類
 2.5 代表的な多孔体と細孔の制御
   多孔性シリカ,ゼオライト類,活性炭・活性炭素繊維,多孔性金属錯体PCP/MOF
 
3.吸着を支配する表面と気体分子間の相互作用
 3.1分子間相互作用
 3.2 目的物質の選択吸着のための多孔体の細孔構造・表面化学組成の制御
 
4.気体吸着実験法と解析
 4.1 吸着測定の原理
 4.2 吸着等温線
 4.3 吸着等温線の解析と吸着理論
  4.3.1 平坦平面への吸着
     ~Langmuir理論、BET理論~
  4.3.2 メソ細孔、マクロ細孔への吸着
     ~ケルビン式と毛管凝縮、メソ細孔分布解析の考え方(DH法、BJH法),NLDFT法,水銀圧入法~
  4.3.3 ミクロ細孔への吸着
     ~スリット型細孔への吸着(ミクロ細孔充填)、ミクロ細孔の解析(t-プロット、DRプロット)~
 
5.吸着エネルギーの測定と解析
 5.1 吸着の熱力学
 5.2 吸着エネルギー測定の原理
 5.3 微分吸着エネルギー曲線の解析
 5.4 等量吸着熱
 
6.まとめ

□ 質疑応答 □