IMRAM

Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

東北大学
多元物質科学研究所

LAST UPDATE 2024/08/20

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    施宏居 Hiroi SEI
    助教 Assistant Professor
  • 所属
    Professional Affiliation

    東北大学多元物質科学研究所
    Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

    マテリアル・計測ハイブリッド研究センター有機・バイオナノ材料研究分野
    Materials-Measurement Hybrid Research Center, Organic- and Bio-Nanomaterials
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    材料化学
    多孔質材料
    複合材料
    Materials chemistry
    Porous materials
    Hybrid materials
研究テーマ
Research Subject
ガス ・ 分子の分離 ・ 検出 ・ 変換材料の開発
Development of separation, sensing, and conversion materials of gases and molecules

研究の背景 Background

脱炭素社会および持続可能な社会の実現のため、溶液中で高性能に働く機能性分子が開発されている。機能性分子の担持材料への固定化は、固体状態でのそれらの機能発現を可能にし、機能性分子の実利用につながる。しかし、従来手法では、固定化のための分子構造の改変による性能低下が課題だった。機能性分子の分子構造をそのままで固定化することは、高性能な機能性材料の創出につながると期待できる。

To realize decarbonized society and sustainable society, functional molecules with high performance in solutions have been developed. Immobilization of functional molecules into support materials enables exertion of their functions, which leads their applications. However, in previous strategies, structural modification of the functional molecules for immobilization decreased their performance. Immobilization of functional molecules with maintenance of their molecular structure is expected to lead creation of functional materials with high performance.

研究の目標 Outcome

カゴ型の多孔質材料を創製し、その空孔内に機能性分子を閉じ込めること(カプセル化)により、同分子の分子構造を改変することなく、固定化する。(Fig.1)多様な機能性分子(アミン、色素、均一系触媒)のカプセル化に展開し、革新的なガス分離材料、センシング材料、触媒への応用を目標としている。(Fig.2)

 I create cage-like porous materials and encapsulate functional molecules into their pores, which enables immobilization of the molecules without modification. (Fig.1) This research encapsulates various functional molecules (amine, dye, homogeneous catalyst) and aims to apply them for innovative separation materials, sensing materials, and catalysts. (Fig.2)

研究図Research Figure

Fig.1. Immobilization by encapsulation of functional molecules into cage-like porous materials.

Fig.2. Functional molecules immobilized in this research.

文献 / Publications

Chem. Sci., 15, 8008–8018 (2024). Bull. Chem. Soc. Jpn., 97, uoad023 (2024). ChemNanoMat, 9, e202300248 (2023). ACS Omega, 8, 21154–21161 (2023). Small, 19, 2301887 (2023).

研究者HP