ISSN 0917-9917
CODEN ADNWEM

Adsorption News
Vol．
28，
No．
1（April 2014）

目

通巻 No.

次○巻頭言……………………………………………………………
独創性のある研究と吸着研究の発展を期待して
黒田

泰重○研究ハイライト…………………………………………………
気相吸着法を用いた同位体分離技術の開発

岡伸樹○ホットトピックス………………………………………………
応力で変形する柔軟多孔性材料

西原洋知○会告………………………………………………………………
第回日本吸着学会研究発表会のお知らせ

第回吸着シンポジウム（吸着夏の学校）開催のお知らせ○関連学会のお知らせ……………………………………………
○維持会員一覧……………………………………………………
○事務局移転のお知らせ…………………………………………

日本吸着学会
The Japan Society on Adsorption

巻

頭 言

独創性のある研究と吸着研究の発展を期待して黒

岡山大学大学院自然科学研究科

田

泰

重

この度、巻頭言の執筆の依頼を頂いた。私には荷が関する内容の発表が少ないことが気になる。専門外で重いのであるが、編集委員の仕事の大変さを経験した

あるが、多成分系の吸着分離に関する解析法確立、そ私には断る選択肢は無いものと判断し、引き受けた次れに基づいた装置設計など重要な課題があると考える。

第である。ここでは、吸着学会のあり方や研究者の育本学会としては重要な分野の一つでありこの領域の発成などについて私が思うことを、自戒を含めて、述べ展を願う。近年、吸着分野は益々重要な分野となっててみたい。

おり、海外では多くの研究者がいるにも拘わらず、日私が吸着現象の研究に入り込んだのは、

余年ほど前、岡山大学の森本先生の研究室にお世話になった

本では研究者が少ない。最近、減少傾向が一層進んでいるように思うのは私の杞憂であることを願う。

ことにある。学生時代、私は触媒作用に興味をもち、

現在日本があらゆる分野で直面するグローバル化へ

金属イオンを含む錯体分野の研究をしており、研究との対応は、大学での学生の育成（教育）の場合でもいしては大きな転換となった。森本研では「金属酸化物

うまでもない。特に、英語が科学技術の分野で世界共上の水吸着現象の研究」からスタートした。しばらく通語となっている昨今であり、大学院の国際化（特に、して、水の吸着モデルを構築するため、高真空下での学生交流）が重要な点である。若いときから、英語で単結晶酸化物表面における吸着種の状態解明をめざし

考え、理解する能力の開拓に努力するべきであろう。

た。しかし、当時、走査トンネル顕微鏡も無い時であ相矛盾するようであるが、正しい国語の修得も極めてり、酸化物表面の欠陥構造の解明に難渋し、成果をあ重要であり、日本文化の基礎となる日本語は論理的構

げることができなかった。その後、ゼオライトに興味

成が英語と異なる特有のものとなっている。創造性はをもち、その系への XAFS 測定の適用を手段として、基盤となる文化の所産であることを考えると、日本語

ゼオライト空間中における金属イオンの特異性解明をの特徴・修得が日本人特有の独創的アイデアの源にな

テーマとした。同じ金属イオンであっても、空間中のることと思う。さらに、最近、私は入学した大学生が金属イオンはバルクのイオンとは全く異なる機能を発受動的な勉強法しか身につけていないと感じる。これ現することに注目した（

世紀の錬金術と主張してを学生の意識の変化を導きながら、能動的な勉強へのいる）。現在も、ナノ空間中の金属イオンの電子状態転換を図ることの重要性を感じている。この点に加えの解明をめざして研究を行っている。研究内容の関係て、異文化からの刺激と日本の文化の融合を図りながで、企業の方との共同研究をする機会を頂くことがあら、優秀な人材を育成していく必要性を感じている。

る。企業の方と研究を進めているとテーマや計画立案

これらがどこまで可能となるか、私にとっても、大き法など学生の教育を行う上で大変参考になる。さらに、な課題である。

地球環境とエネルギー問題に直面する昨今、学会活動
を通して、基礎（大学）と応用（企業）の橋渡しのた黒田泰重
岡山大学大学院自然科学研究科（理学系）教授

めに、本学会（基礎学問と実学との接点の学会）が果たすべき重要な役割を認識する機会ともなる。

年月

広島大学大学院理学研究科修了

分析すると①基礎研究（吸着やイオン挙動、材料の解

年

月

同上博士課程進学

析、特性評価）②イオン交換材開発およびそれらの機

年月

岡山大学理学部化学科助手

さて、最近の吸着学会研究会の発表内容を私なりに

略歴

その後、分子科学研究所および Texas A & M

能向上③新機能物質合成などの分野であり、領域は幅広く、大変興味深いものである。しかし、化学工学に―University 研究員を経て、

―

年から現職

と考え、これらを同様なメカニズムで分離するのであ研究ハイライトる。ここでは、Na­A 型ゼオライトによる NH ／ NH
分離を例として、実験とシミュレーションより分離メ
カニズムを考察した結果を紹介する。本研究は、弊社も参画した文部科学省革新的原子力システム技術開発

気相吸着法を用いた同位体分離技術の開発

公募事業 ）の中で実施したものである。
同位体分離用吸着剤として設定した Na­A 型ゼオ

Development of isotope separation techniqueusing a gas phase adsorption method
三菱重工業株式会社 技術統括本部 長崎研究所
Nagasaki Research & Development Center
Technology & Innovation Headquarters
Mitsubishi Heavy Industries,LTD.

岡

伸

樹

Nobuki Oka

ライトの結晶構造モデルを図

に示す。

個見えて

いる大きな穴が吸着質が出入りするため窓とも呼ばれている酸素員環であり、Na イオンがそれぞれの面

内に一個ずつ配置している（図では奥行方向に二つのケージが存在しているので、Na イオンは二つ見えている）。また、酸素員環の斜め四方には酸素員環が存在し、その中にも Na イオンが一個ずつ存在している。その他酸素員環もある。

．はじめに
我々は、原子番号（陽子の数）が等しく、質量数（陽子数と中性子数の和）の異なる核種のことを互いに同位体と呼んでおり、同位体を対象とする化学の領域、すなわち同位体化学では、同位体効果や同位体交換反応の他、同位体分離等の研究が鋭意進められている。
同位体は、その性質の違いから、人類にとって利得となることから利用すべきものと、一方、損失を招く恐れがあることから除去すべきものがある。同じ元素でありながら、質量数の違いにより性質が大きく異なってくるところが実に興味深い。同位体を利用する分野
は、最も長い歴史を持つとされる原子力発電分野や、

図

医学、農学、生命、環境分野などがあり、それぞれの

Na­A 型ゼオライトの結晶構造分野の中で、様々な同位体が必要とされている ）。しまず、ゼオライト結晶内部でのポテンシャル分布をかしながら、同位体分離の需要は近年増加の一途を計算するため、以下の計算条件にて分子動力学（MD；

辿っているものの、一般的には分離係数が低いことか

Molecular Dynamics）計算を実施した。

ら効率が悪く、高コスト化を余儀なくされ、このため

温度：

市場への流通は特化した用途に限られているのが現状

アンサンブル：NVT 一定（粒子数 N、体積 V、温である。そこで、安全で、且つ、卓越した経済的優位

K

度 T）
計算時間：

性が期待できる気相吸着法に着目し、同位体分離へのps（ ． fs 刻み× ，

ステップ）

）

なお、MD 計 算 は MXDORTO を 使 用 し た。こ こ

適用検討を実施した。

では、周期的境界条件を設定した。
．気相吸着法による同位体分離メカニズム

分子動力学計算用のポテンシャルは、以下の⑴、⑵吸着分離操作技術の一つとして、圧力スイング吸着式で仮定した。

法（PSA；Pressure Swing Adsorption）がある。こ体間相互作用：の方法には、吸着質の吸着速度の差を利用する速度分( ij)＝ij

離型 PSA の他、吸着質の平衡吸着量の差を利用する

i j

i j

−
πε ij
ij

平衡分離型 PSA がある ）。この方法における分離の考

i+ j­ uj"
+ ( i+ j)exp!
# i+ j $え方は、一般的なガス分離の他、同位体の分離にも当+てはめることができる。例えば、アンモニア（NH ）+D ijexp[­β ij( ij­ ij) ]( ij, ik)=­ k{cos[ (θjik­θ )]−種類の吸着質が混合している―exp(­β ij ij)

ij⑴式

体間相互作用：を 例 に 挙 げ る と、構 成 さ れ る 窒 素 を 同 位 体 で 分
け、 NH と NH のexp(­β ij ij)+

ij

ijk

―

}!

⑵式

＝

j

exp[gr( ij­ m)]＋

ここで、rij は原子間距離、θijk は三体間角、ε は真空中の誘電率であり、z、c、b、及び a は元素固有のパラメータである。D 、β 、D 、β 、D 、β 、r は原子対に割り当てられるパラメータである。さらに体

項のパラメータとして、f 、θ 、gr、及び rm がある。
これらのパラメータは、ゼオライトを構成する Si、Al、
O、Na 及 び K 原 子、NH を 構 成 す る N 及 び H 原 子
図について分子軌道法による電子状態計算より算出した（各パラメータは参考文献

図

）に記載）
。

次に、Na イオンの吸着位置を特定するために、Na（図

NH の感じる全ポテンシャルからわかる通り、酸素

員環を通過する通路上

中の矢印部）にポテンシャル障壁があるため、員環面内でのクーロンポテ

これを乗り越えるだけのエネルギーをもった分子のみ

ンシャル、及び全ポテンシャルのマッピングを行ったが隣のケージに移動することができると考えられる。

イオンを抜いた状態での結果を図

このように、酸素に示す。

員環と Na イオンの隙間を NHが通過していくが、このパスは、カチオンとアニオンが近接して対向している場所でもあるため、強い電場がかかっていると考えられる。もし NH ／ NH の分
離がゼオライト結晶内の拡散速度差に起因するものであるならば、それは「窓」を通過する速度の差に依っているはずである。
一般的には、ガスの速度は質量（または分子量〉の平方根に逆比例するという Graham の法則が知られ図酸素ている。もし、これと同様の現象がゼオライト結晶間員環での Na イオンの感じるポテンシャルの「窓」において生じるならば、 NH 及び NH の質
酸素

員環では、正電荷の Si、Al と負電荷の O が交互に並んでおり、Na は酸素

員環の中でも上下左量比の平方根である ． 程度の拡散速度比が生じることが想定される。さらに、この「窓」では強い電場

右の四箇所に安定に存在する場所（吸着点）があるこの影響下にあるため、質量の軽いものはより動き易く、とがわかる。

重 い も の は よ り 動 き 難 く な る は ず で あ る。よ っ

次に、NH の感じるクーロンポテンシャルを図示す。左が酸素

員環での断面、右が酸素

に

員環の中

心を通る垂直な面での切断面である。

て、 NH と NH との拡散速度比は電場の影響が加味され、 ． よりも大きくなることが想定されたため、MD にて拡散速度に関する検討を実施した。
図に Na­A 型ゼオライト中に NH を配置したモデルを示す。

図酸素

NH の感じるクーロンポテンシャル

員環の上下左右の吸着点に Na イオンが存在するため、吸着質はその隙間を通ってケージ間を移動する。実際にはこれに近接反発ポテンシャルと NHのもつ双極子モーメントと電場との相互作用がある。
これらを含めた全ポテンシャル分布を図
れは、図

に示す。こ

図

(b)と同じ断面でのポテンシャル分布である。

――

NH 拡散計算モデル

結晶格子内に一方、遷移状態理論からも、同位体分離メカニズム

個の NH を配置した状態から、以下の条件にての考察を行った結果を記す ）。遷移状態理論とは、化

ここでは、Na­A 型ゼオライトのMD 計算を行った。
温度：

学反応を伴う反応速度を理論的に求める方法であり、K

図

アンサンブル：NVT 一定
計算時間：

〜

(a)に示すように、反応物が中間錯体を経由して生成物に遷移する際、最も高い活性化エネルギーをもつ

ps

素反応段階（ここでは E ）が律速段階となり、全体（ ． fs×（ ， ， 〜 ， ，

ステップ）
）

の反応速度を定めるという理論である ）。一方、員環を通過する際の NH のエネルギープロファイルはMD 計算による拡散係数の算出は、⑶式に示す平均二乗変位（m.s.d；ある状態からの原子の位置のずれ

図(b)のようであり、分子形状の変化を伴わない化

学反応と考えると、同様な理論の適用が可能である。

の二乗値のアンサンブル平均）の傾きより算出した ）。
D=lim

..

、 .. =〈| ( ́+ )­ ( ́)| 〉

ｔ→∞

⑶式

ここで、D は（自己）拡散係数、t は時間、x は各原子の位置座標である。計算を行うに当り、NH が員環窓を殆ど通過しないことも想定されたため、a(Na)図の値を変化（ ． 〜 ． ）させて計算を行った。これは Na 原子の「大きさ」を微修正することに対応し、それによって

員環窓の大きさが修正されることとな

化学反応速度論によれば、反応速度 k はそれぞれの状態での分配関数を用いて⑷式のように表される。

る。もし前述の同位体分離メカニズムが正しいならば、
a(Na)の値を大きくする、即ちすることにより、NH が窓を通過する際に Na 等の原効果が向上すると想定される。
図

E

≠

＝

員環窓の径を小さく子から受ける電場が大きくなり、そのため同位体分離

遷移状態理論の概念図

e

A

⑷式

B

ここで、kB はボルツマン定数、T は温度、h はプラ
ンク定数、

A

、

B

≠

及び

はそれぞれ、反応物 A、B及び遷移状態（中間錯体）の分配関数、E は活性化に a(Na)と NH ／ NH 拡散係数比の関係を示

エネルギーである。これは、反応物と中間錯体との分す。
この図から、a(Na)が大きくなるにつれて NH ／ NH

配関数とエネルギー障壁の高さがわかれば反応速度が拡散係数比が向上している傾向を見ることができる。

求められることを示しているが、本式をa(Na)が Na 原子の「大きさ」を表すパラメータであの NH について応用すれば、ケージ間の遷移速度はり、a(Na)を変えることにより⑸式のように表すことができる。

員環窓の大きさが変わることから、本結果は、窓部の広さの影響で質量数による拡散速度差が生じていることがわかる。

ここで、これらの結果から、分子動力学計算による Na­A
型ゼオライト内の NH ／ NH 拡散係数比は、およそ

E

≠

＝

A
A

及び

員環通過時

e

⑸式

≠

はそれぞれ、NH 単体、

員環

通過時の分配関数である。
系の温度（〜． 〜 ． 程度であると評価することができる。即K）程度では考慮に入れる運動のち、Graham の法則にて想定された拡散速度比 ．

自由度は限られているので、必要なもののみ表記するよりも大きくなっており、窓部での電場の影響も加味と⑹式のように簡単化される。

され、同位体分離効果が向上しているものと推測され＝る。

但し、ここで、

≠
trans

≠
rot

trans

rot

trans

E

e

⑹式

及び

rot

はケージ内 NH の並進分配関数及び回転分配関数であり、
は

≠
trans

及び

≠
rot

員環通過時の NH の並進分配関数及び回転分配関数である。それぞれ次式のように与えられる（各式の導出方法は、参考文献
＝!
#

trans

rot

図

a(Na)と NH ／ NH 拡散係数比の関係

―

―

＝

ℏ

π

"
$

）に記載）
。
⑺式
⑻式

'− ℏ !%n＋＝!Σexp
#ｎ )
! "+

≠
trans

≠
rot

!&
&
(
"㾭'exp%− ℏ
(
,
*
$ ) +
*
! ",

ℏ !&
=exp%−+! ",⑼式＝tr'exp%−
) +

⑽式

&
(
,
*

ここで、m は質量、V は体積、I は慣性モーメント、n は量子数、tr はトレース、H は電場（I＝ ℏ ）π
−双極子相互作用を含む回転系のハミルトニアンである。
最終的に分配関数を求めるには行列 H の固有値を図

速度比に表れる関数 f(m)の形状求める必要があるが、これは解析的に解くことは不可能であり、数値計算により求める必要がある。実際にK で分配関数を計算した結果を次式に示す。
≠
rot，＝ ． × （for NH ）≠rot，

＝ ． × （for NH ）f(m)の形を見ればわかる通り、m→
の 項（

≠
trans

では指数関数の 一 部）、m→∞で は m− ／ の 項（

trans

の

一部）の性質が表れていることがわかる。特に、対象⑾式

本同位体分離メカニズム解明のためには、遷移速度とする質量の領域（ NH ； 、 NH ； ）では、m− ／の影響によって単調減衰関数となっている。もともと
m− ／ の項は、ケージ内での並進分配関数（

）に

trans

の絶対値よりもむしろ同位体間の速度比（k ／k ）が含まれる項であり、質量数の重い分子の方がより安定重要であり、上記式を整理すると、質量数（m）に依なケージ内に多く留まろうとする性質を示している。

存しない共通項のほとんどは割り算で消えてしまうた

すなわち、質量数が重い同位体ほどケージ内に長く留め、最終的に⑿式のように表すことができる。

まり、隣のケージへ移動する確率が低くなる、という

≠
rot，

＝

ℏ
!&
exp%−
+
" "!%,
#
"
!
%

"

＝

． × ．
． × ．

≠
rot，

性質をあらわしている。これは、本項前半で述べた平

ℏ
!&
exp%−
+
" "!$,

衡分離型の同位体分離メカニズムを表しており、窓径が大きな材料を用いる場合には、この効果が顕著とな

#
"
!
$

"

ることが予想される。

#% ℏ"!"%exp+−

!&
"
" !%,
#
ℏ
!&
"!"$exp%−
+
"
" !$,

⑿式

最後の計算には、⑾式の値、及び I ＝ ． ×［kg m ］
、I ＝ ． ×−

速度比を温度K において具体的に計算すると、

＝ ．

⒂式

＝

となるため、 NH の方が NH にくらべ ．％ 遅く拡散（逆に言えば、 NH が ．％ 早く拡散）すること−［kg m ］であることを用いになる。これは、単純な質量比の平方根（ ．％）よりやや大きな値であり、この効果が同位体分離に対した。
以上の議論より、最終的に速度比は次式のように表てある程度の影響を与えていることがわかる。

すことができる。
＝

(
(

)
)

．窒素同位体分離⒀式

窒 素 の 同 位 体 は、天 然 に は 窒 素（ N、 ．

ただし、

atom%）と窒素 （ N、 ．

ℏ
!&
exp%−
+
! ",
関数 f(m)を具体的にプロットすると図在する。このうち、 N は、医療分野（トレーサー）

( )=

−

⒁式

種類が存

や、原子力分野（窒化物燃料）などでのニーズがある。

のようにな

る。

atom%）の窒素同位体分離方法としては、圧力スウィング吸着（PSA）で知られる気相吸着法を採用し、試験は図に示すベンチスケールプロセス試験装置にて実施
した。）

―

―

学における経路積分の効果が同位体の拡散係数に影響を及ぼすことを報告しており ）、このような量子的な効果が影響を与えている可能性もある。

図

ベンチスケールプロセス試験結果．ホウ素同位体分離
ホウ素の同位体は、天然にはホウ素
atom%）とホウ素（ B、 ．

（ B、 ． atom%）の種類が存在する。このうち、 B は、中性子を吸収する性質を有することから、医療分野（中性子捕捉療法向け）
や、原子力分野（燃料輸送用キャスク）などでのニーズがある。
ホウ素同位体分離方法としては、窒素と同様、圧力
スウィング吸着（PSA）で知られる気相吸着法を採用
図し、試験は図ベンチスケールプロセス試験装置に示す小型カラム試験装置にて実施）した。
本ベンチスケールプロセス試験装置は、主として原料（NH ）供給用のブロワ、NH 吸着塔、NH 脱着用
真空ポンプから構成されており、バルブはシーケンス
コントローラにより任意のモードでの開閉が可能である。吸着塔は内径mmφ、層高mm の型固定床の構造とした。本試験では、

塔式縦vol％の NH

ガス（He バランス）を、熱処理を施した Na­A 型ゼ
オライト約
力

g が充填された吸着塔に導き、吸着圧

kPa、再生圧力kPa 以下で吸脱着操作を繰り返すことで、 NH ／ NH 分離を行った。NH は、配管をはじめ質量分析計のイオン化室等に付着する性質
を 有 す る た め、 NH ／ NH 分 離 後 は NH を NO に転換し、NO の状態で質量分析計にて存在比を測定した。本試験では濃縮パージ操作により共吸着した NHの損失低減を図った。
試験結果を図に示す。流過率が小さくなると、濃縮比が増大する傾向を確認することができ、流過率
が ．％ 付近では製品同位体比として約 ． の結果を得た。しかしながら、MD シミュレーション結果との図

小型カラム試験装置

この定量的な差の原因は不明であり、MD では適切に評価されていない何らかの効果により分離効果が高く

ここでは、低温に設定された吸着塔の中に、原料ガなっている可能性はある。例えば Guillot らの量子力ス（BF ）を流通させ、目的とする同位体（ B）を含――

むガス分子を吸着させた後、吸着塔を減圧に導き、吸後のブレークスルーを期待する。

着剤を再生する方法を取った。吸着剤は、ゼオライト
系の A 型、X 型、ペンタシル型等に関し、幅広くス．謝辞

クリーニングを行った。試験結果を図本研究に関しに示す。BF

年度吸着学会にて奨励賞を頂くの粒子径に近い細孔径を有する熱処理を施したペンタことができました。これも、吸着に関わる研究を行う

シル型（シリカライト）が製品同位体比、吸着量ともきっかけを与えて頂いた東京大学名誉教授鈴木基之先に高く（流過率 ． ％、− ℃ 時の製品同位体比：

生及び東京大学教授迫田章義先生、また、本研究に対． ）、最適吸着剤であることがわかった。

しご指導、ご協力頂きました岡山大学教授河村雄行先生、吸着技術工業（株）泉順様、長菱エンジニアリン
グ（株）安武昭典様、同奥村稔哉様、日本原子力研究開発機構岩井保則様、弊社、諸先輩方をはじめとする
皆様のおかげです。ここに謝意を表します。
［参考文献］）河井葉子，同位体分離・分析用低温プラズマイオン源の基礎的研究，東京工業大学附属図書館学位
論文データベース，甲第

号（

）
．

）小野嘉夫，鈴木勲，吸着の科学と応用，講談社サイエンティフィク（）．

）気相吸着法による窒素同位体濃縮技術開発成果報
告書
図

ホウ素同位体分離試験結果

平成年度文部科学省革新的原子力シス

テム技術開発公募事業，産業創造研究所（）．

）平尾一之，河村雄行，「パソコンによる材料設計」，．経済性評価裳華房（

窒素同位体である N の場合を例として、生産規模

究科環境科学専攻河村雄行研究室ホームページ）．（岡山大学大学院環境生命科学研．％− N で経済性

http://kats-labo.jimdo.com/mxdorto-mxdtricl/）評価を行った結果 ）を紹介する。
ここでは、建設費は N）D.Frenkel and B.Smit, “Understanding Molecular

約 ． ton／年／ N、製品 N 純度

Simulation, Academic Press（

濃縮ユニットを中心としたユニット類を機器製作費と）．

して、また、建屋、配管、弁、換気等を建屋付帯設備）佐藤伸，化学動力学，東京化学同人（費として、それぞれ類似設備実績をベースに試算した。

）Guillot,B.and Guissani,Y. , Quantum effects in

これに機器の開発、設計を加え、設備建設費を試算しsimulated water by the Feynman-Hibbs approach,

たところ、約J.Chem.Phys． ， （億円となった。一方、運転維持費は

）
．

）
．

年

）三菱重工業株式会社，同位体選択性吸着剤及び同とすると、年間 ． ton の N を濃縮生産するのに必位体分離濃縮方法並びに同位体分離濃縮装置，特要な相当額は（年間運転維持費）＋（設備建設費）
／

許第

年間約

＝約

億円となった。設備の原価償却期間を

号（

）
．

岡

伸樹

億 円 と な っ た。こ れ よ り、 N の 価 格 は 約円／g となり、現行の価格（数万円／g）に比べると非常に魅力的な数値となった。

三菱重工業株式会社．まとめ

技術統括本部

同位体分離技術の開発として、気相吸着法による同

長崎研究所

主任

位体分離を対象として、理論的なアプローチ及び実験的な検証事例を紹介させて頂いた。同位体分離技術は、

年

月

今後の人類の未来を拓く技術の一つといっても過言でテム工学専攻修士課程修了

はなく、様々な分野での利用、応用が期待される。こ年のためには、これまで各分野毎に専門的に行われてきた蛸壺的な研究開発ではなく、「同位体に関する研究」
として、異分野の有機的な融合展開が重要であり、今―東京大学大学院工学系研究科化学シス―

月

三菱重工業株式会社入社

ホットトピックス
応力で変形する柔軟多孔性材料
Elastic porous materials
deformed by mechanical force
東北大学多元物質科学研究所
Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials
Tohoku University

西

原

洋

知

Hirotomo Nishihara．はじめに
活性炭、ゼオライト、シリカゲル、メソポーラスシ
リカ、多孔性金属錯体（PCP もしくは MOF と呼ばれる）などの多孔性材料は、吸着剤、分離媒体、触媒／担体および電極材料として様々な分野で利用されており、近年でも開発研究が活発になされている。多孔性材料の性質を決定する因子の中でも最も重要と言えるのが細孔の大きさ、すなわち細孔径であり、これが吸着性能、拡散係数、分子篩機能など主な物理的性質を支配する。このため、 細孔径制御 は多孔性材料の研究において常に最重要の課題の つである。
細孔径制御 は多くの場合、目標となる細孔径を持つ材料を合成するか、もしくは後処理によって細孔径を変化させることにより達成されてきた。例えば、ゼオライトや多孔性金属錯体のような結晶性ミクロ
ポーラス材料においては様々なタイプのものが精力的に合成されており、ミクロ孔径の異なったもの、ミクロ孔構造の次元性やその幾何学配置が異なるものなど
実に多様性に富んでいし − ）、メソポーラスシリカや
メソポーラス炭素などのメソポーラス材料においても多種多様な細孔構造および細孔径をもつ材料がこれまでに合成されている。一方、後処理による細孔径制御の例としては、化学蒸着法あるいは化学修飾による細孔径の微小化や − ）、化学エッチングによる細孔径の拡張が挙げられる ）。いずれにせよ、一般的には「細孔径制御」という言葉は「狙った構造をもつ材料の調製」とほぼ同義であることが多い。また、多くの多孔性材料は「硬い」骨格により囲まれた「静的な」細孔空間をもち、一旦作り上げた多孔性材料の細孔構造を後から可逆的に変形させることは困難である。
このように一般的な「硬い」多孔性材料に対し、可逆的に変形する「柔軟な」骨格をもつ多孔性材料も存在する。例えば、ゲスト分子の包接／放出によって可逆的に構造変化する多孔性金属錯体はよく知られているし − ）、多孔性高分子 ）、ある種の多孔性炭素 ）など、いくつかのナノポーラス材料においても同様の構造変―化が確認されている。このように「柔軟な」骨格を利用すれば、従来とは異なり、一旦作り上げた多孔性材
料の細孔径を可逆的に制御できると期待される。しかしゲスト分子により細孔が拡張／収縮するタイプの材
料では、ゲスト分子を包接しないと細孔径が変化しな
いため、自在に細孔径制御ができるとは言い難い。もしゲスト分子の存在に関係なく外部刺激によって細孔径を制御することができれば、多孔性材料の吸着能力や吸着特性を自在に制御できるようになる。夢のような話であるが、近年、光刺激に応答して細孔径が変化する多孔性金属錯体が報告され ）、いよいよ新しい細孔径制御の時代の幕が開きつつある。
．応力で変形する柔軟多孔性材料の発案
ゲスト分子や光に応答して細孔構造を変化させる材
料は「柔軟な」多孔性材料と呼ばれているが、この柔軟という言葉は「ゴムやバネのような機械的弾性」という意味とは少し異なる。一方で筆者らは、「もし本当にゴムのように柔軟な多孔性材料が存在すれば面白いのでは」と考えた。このような材料において期待される吸着特性の変化を図 に示す。材料へ応力を印加すると細孔は収縮し、それに伴い物理吸着ポテンシャ
ルが増加するため吸着量が増加する（図 a から bへの変化）
。さらなる圧縮では、分子篩効果により吸着は抑止される（図 b から c の変化）。応力を開放すると、細孔および吸着量は初期状態に戻る（図c→ b→ a の変化）
。従来の多孔性材料は非常に硬いため、残念ながらこのような応力印加による可逆的な細孔変形は極めて困難である。例えば、メソポーラ
スシリカを ％ 変形させるのには GPa もの圧力が必要であるし ）、活性炭素繊維を ．％ 変形させるにはMPa の引張り応力が必要である ）。Fig． のアイデアを実現するには、ゴムのように柔らかい、極めて柔軟な骨格からなる多孔性材料が必要となる。そこで我々が着目したのがグラフェンである。

図

応力印加による可逆的細孔径制御の概念図（John Wileyand Sons の許可を得て文献 より転載）

グラフェンは炭素六角網面から成るシート状物質で、黒鉛等カーボン材料の基本構造単位である。グラフェンの構造を図 a に示す。 枚のグラフェンの厚さは炭素原子 個分、僅か ． nm であり、世界で最も薄い物質としても知られている。グラフェンの引っ張り強度は鋼鉄の約倍と極めて大きく、なおかつ「曲げ」に対しては柔軟であり可逆的に変形できる。したがって、強靭かつ柔軟なグラフェンから成る多孔性材―

料を構築できれば、まるでスポンジを圧縮するが如く、
機械的応力により可逆的に細孔が変形すると考えられる。例えば、単層カーボンナノチューブ（SWNT）
は図 b に示すように弾性変形することが知られている。SWNT の半径方向のヤング率は、直径の増加と共に指数関数的に減少する。例えば、直径 ． nmのヤング率は GPa（コンクリートと同程度）であるが、直径 ． nm では GPa（木材と同程度）まで減少する ）。より直径が大きくなれば、さらに柔軟性は増す。しかし、一般的に SWNT は両端が閉じているため内部空間が使えない。例え開口処理をしたとしても、SWNT は不織布のように互いに絡まった状態であるため、これを圧縮しても内部空間の変形は極めて不均一となる。そこで筆者らが着目したのが、次に述べるゼオライト鋳型炭素である ）。

図⒜グラフェンの構造；⒝単層カーボンナノチューブを軸方向に圧縮している様子．ゼオライト鋳型炭素の柔軟性
ゼオライト鋳型炭素（zeolite-templated carbon、ZTC）は、ゼオライト細孔の中で炭素を成長させた
後にゼオライトを溶解除去することで得られる規則性
ミクロポーラスカーボンである 、 ）。NaY ゼオライトを鋳型として合成した ZTC の構造モデル ）と走査型
電子顕微鏡（SEM）写真を図 a、b に示す。ゼオラ
イト細孔空間は極めて狭いため、この内部で成長した
炭素は図 a に示すような湾曲したナノグラフェンとなり、これがゼオライトの規則細孔に沿ってネット
ワーク状に連結することで ZTC 骨格を形成する。当然、グラフェンの幅は NaY ゼオライトの細孔径（ウィ
ンドが ． nm、スーパーケージが ． nm）より小さい。すなわち、ZTC の骨格はグラフェンナノリボ
ンから成るジャングルジム状格子と言い表すこともできる。バルク的には、鋳型であるゼオライト粒子と全く同じ形の粒子が得られ、今回用いたものは粒径およそnm である（図 b）。図 a の構造モデルから、この炭素はいかにもバネのような弾性がありそうに思える。
筆者らはまず、ZTC の弾性を他のミクロポーラス
材料である活性炭（日本エンバイロケミカルズ㈱、白鷺 P、図 c、d）および多孔性金属錯体 ZIF‐ （図e、f）と比較した。活性炭（以降、AC と表記する）
は図 c に示すような、欠陥を多く含むグラフェン
シートが乱雑に集合することで構成されている。粒径―

図⒜ZTC の構造モデル；⒝ZTC の SEM 写真；⒞一般的な活性炭の構造モデル；⒟活性炭（白鷺 P）の SEM 写真；⒠ZIF‐ の 構 造 モ デ ル；⒡ZIF‐ の SEM 写 真（John
Wiley and Sons の許可を得て文献より転載）

は 〜 μm である（図 d）。ZIF‐ はゼオライト
似 の モ ル フ ォ ロ ジ ー を も つ zeolitic imidazolate
framework の一種であり、 ． nm の球状細孔が規則的に連結した構造をもつ。粒径は約nm である（図f）。ZIF‐ は多孔性金属錯体の中でも柔らかい骨格を持つことが知られている ）。
これら多孔質材料の機械的特性は、水銀圧入により評価した。水銀圧入法はメソ〜マクロ孔の分析手法として知られているが、圧入の圧力が小さければ nm
以下のミクロ孔内部に水銀が侵入することは無い。このため、粉末試料に静水圧を印加するための圧力媒体として水銀を利用でき、粉末試料に対する応力−歪み曲線が得られる。試料粉末を密閉チャンバーに入れ、チャンバーを減圧後に水銀を導入し、水銀に印加した応力（Stress）と、体積変化率（VHg/V ）を測定した ）。
なお、VHg は応力印加中の体積、V は初期体積である。
結果を図 に示す。比較のため、ZTC の鋳型として用いた NaY ゼオライト（Zeolite Y）の測定結果も合わせて示す。図 には印加応力
MPa までのデータを示しているが、この領域では、水銀は約 ． nm以下の細孔には侵入できない。

図

水銀ポロシメータ―により測定した、応力（Stress）に対する体積変化率（VHg/V ）の変化（John Wiley and Sonsの許可を得て文献 より転載）

図 において、いずれの試料も低圧領域で大きく体積変化しているが、これは粒子間隙への水銀の侵入によるものである。このような急激な増加は MPa 以
下でほとんど飽和する。Zeolite Y、ZIF‐ 、ZTC は―

純粋なミクロポーラス材料であるため、 MPa 以上の領域での体積変化は粒子の変形に対応した直線になる。AC はメソ孔やマクロ孔を少し含むため、 MPa
以上のデータはやや曲線になっている。 〜
MPaの範囲の傾きから圧縮率（β）を求め、さらに β の逆数として体積弾性率（κ）を求めた。各試料の β と κを表 に示す。AC の κ は ． GPa と小さいが、これはメソ孔、マクロ孔の存在による過小評価のためである。Zeolite Y、ZIF‐ の κ はそれぞれ GPa、 ．
GPa で あ る の に 対 し、ZTC の κ は 僅 か ． GPa と一桁以上小さい。この値は、ポリスチレン（κ＝ GPa）
やポリメタクリル酸メチル（κ＝ GPa）のようなポリマーに比べても大幅に低く、ほぼゴムと同レベルという驚異的な柔らかさである。
表
図 から計算した、各ミクロポーラス材料の圧縮率と体積弾性率（John Wiley and Sons の許可を得て文献より転載）

Sampleβ[a] [Pa− ]κ[b] [GPa]ZTC

2.0 10−0.51

AC

6.5 10−ZIF-8

1.1 10−

1.5
9.2

Zeolite Y

7.7 10−13

圧縮／解放サイクルを 回繰り返した後の AC、
ZIF‐ 、ZTC の X 線 回 折（XRD）パ タ ー ン、N 吸
脱着等温線、DFT 法により計算した細孔径分布を図
b、c、d にそれぞれ示す。図 b から、圧縮後にもZIF‐ は結晶構造を保っていることがわかる。ZTCは θ＝ ．°にピークを示すが、これはゼオライトに由来する長周期規則構造の存在を示している。AC は規則性を持たないため、強いピークは示さない。図c から、いずれの試料もⅠ型に近い等温線を示しているが、AC は相対圧が ． 以上の領域でも緩やかな吸着量の増加を示している。細孔径分布（図 d）から、
ZIF‐ と ZTC は ． nm にシャープなピークをもつ
ことがわかるが、AC の細孔径分布は ZIF‐ 、ZTCに比べると分散している。AC、ZIF‐ 、ZTC の BET
比表面積はそれぞれ、、、
m ／g である。

[a]Compressibility obtained from a stress-strain curve (at 60-150MPa) measured with mercury as a mediator of force. [b] Bulk
modulus calculated as a reciprocal of the compressibility.

．応力変形によるガス吸着量の変化
ZTC の柔軟性が証明できたので、次に筆者らは実際に ZTC に応力を印加して細孔径を微小化させた状
態での in situ ガス吸着測定を実施した ）。まず、粉末試料を図 a に示す超硬合金型に入れ、圧縮／解放サイクルを 回繰り返すことで粒子の配置を安定させた。この間の応力−変位曲線の一例として、ZTC のデータを図 a に示す。回数を繰り返すにつれ、粒子配置が安定化して変化が小さくなり、 回目と 回目の圧縮の結果はほぼ一致していることがわかる。

図

応力印加状態での in situ ガス吸着測定に用いた器具の概略図；⒜試料層の粒子配置を安定化させるための超硬合金型。圧縮中の応力−歪み曲線を測定した。試料層にはピンホールを通じて外部からガスを供給できる。⒝⒜のMetal bar を Metal screw に交換したもの。Metal screw
を締め付けることで、試料層に一定応力を印加できる。
⒞ガラスセルに⒝で示した超硬合金型を入れた様子。ガラスセルをガス吸着装置に接続して吸着等温線を測定した。
（John Wiley and Sons の許可を得て文献
より転載）

―

図

⒜図 a に示す超硬合金型を用いて測定した ZTC の応力（Stress）−変位（Displacement）曲線。変位の原点（mm）は圧縮前の試料層の高さである。圧縮／解放サイ
クルは回繰り返したが、ここには 、 、 、 、
回目のデータを載せている。⒝、⒞、⒟はそれぞれ、
回圧縮／解放サ イ ク ル を 繰 り 返 し た 後 の 各 試 料 の
XRD パターン、N 吸脱着等温線（ K）、DFT 法により計算した細孔径分布。
（John Wiley and Sons の許可を得て文献 より転載）

各試料について、 回目の圧縮／解放の後、金属棒（図 a の Metal bar)を、全く同じ長さの金属ねじ（図 b の Metal screw)と取り替え、ねじを締め付けることで試料粉末に応力を印加した。金属棒による回目の圧縮時の応力−変位曲線に基づき、金属ねじの変位から、ねじ締め付けにより試料に印加される応力を求めることができる。応力は MPa あるいはMPa に調節した。その後、ねじで締め付けた試料を金属型ごと図 c に示すガラス容器に入れ、自動
ガス吸着装置により CO 、CH の吸着等温線を測定した。
ZTC の CO 吸着等温線（
K）を図 a に示す。

―

応 力 印 加 前（ MPa ）に 比 べ、 MPa、MPaと応力を印加すると明らかに CO 吸着量が増加していることがわかる。圧縮前、ZTC の細孔径は ． nm
であるが、 MPa、
MPa での圧縮時にはそれぞ
れ ． nm、 ． nm に微小化している ）。図 a の結果は、細孔径微小化によって物理吸着ポテンシャルが増加し、CO 吸着量が増加したことを示している。すなわち、図 a→b に示した原理によるものであり、当然と言えば当然の結果である。しかし筆者らが知る限り、図 a の現象を実測データとして示した例は今までに皆無である。これは、 〜
MPa 程度の比較的小さい応力印加により有意に変形する多孔性材料
がこれまでに存在しなかったためである。さらに、応力を完全に解放して再び測定を行うと（ MPa ）、応力印加前の等温線と完全に一致する。すなわち、ZTC は完全に元の構造に戻っている。AC（図 b）、
ZIF‐ （図 c）においても同様の測定を行ったが、これらの材料では
MPa の圧力を印加しても全く等温線に変化は見られなかった。すなわち、細孔径は全く微小化していない。これら比較実験からも明らかなように、ZTC は特異的に柔軟な多孔性材料であり、その吸着特性は単に応力を印加するだけで変化させることができる。なお、ZTC においてK で同様の測定を行い、吸着熱（ ）を求めた結果を図 d に示す。応力を印加すると、吸着熱が確かに増加している
ことがわかる。
ZTC へ応力を印加している最中の吸着等温
線測定は CH でも実施しており、CO の場合とほぼ同じ結果が得られている ）。これは図 の原理を考えれば当然の結果であるが、「応力印加による吸着挙動のコントロール」という新しい手法は物理吸着する分

図⒜応力印加前（ MPa ）、応力印加中（ MPa およびMPa）、および応力解放後（ MPa ）の ZTC の CO
吸着等温線（K）；（b、c）応力印加前（ MPa）および印加中（MPa）の⒝AC と⒞ZTF‐ の CO 吸着
等温線（K）；⒟ZTC の CO 吸着熱（ ）への印加応力の影響（John Wiley and Sons の許可を得て文献
よ
り転載）

―

子全般に適用できる。
．シミュレーションによる検討
図 に示した結果を更に検証するために、応力印加状態における ZTC の CO 吸着等温線の理論計算を行った。まず、ZTC の平均構造モデル（図 a）を基に、これを＜ ＞方向へ ％ および ％ 圧縮したモデルを構築した。これらの圧縮率は、実験における値（ MPa で ％ およびMPa で ％）とほぼ同じである。さらに、reaction state summation ポテ
ンシャルを用いたモンテカルロシミュレーションにより、圧縮後のモデルの構造緩和を行い − ）、得られた構造モデルへの CO 吸着等温線（
K）をグランド
カノニカルモンテカルロ法により計算した。

図⒜グランドカノニカルモンテカルロ法により計算した、
ZTC 平均構造モデル（Pristine）、 ％ 圧縮モデル、 ％
K）；
（b­d）
．
圧縮モデルへの CO 吸着等温線（
kPa における各モデルへの CO 吸着のスナップショット（John Wiley and Sons の許可を得て文献 より転載）得られた等温線と、各モデルへの CO 吸着のスナッ
プ シ ョ ッ ト（＠ ． kPa）を 図 に 示 す。Pristineの等温線（図 a）は、図 a の圧縮無し（ MPa ）の等温線とほぼ一致しており、シミュレーションは実験を良好に再現できている。ところが、ZTC を ％、％ 圧縮した際の CO 吸着量の計算値（図 a）は実測値（図 a）よりも大幅に大きく、実験値と合致しないことがわかる。Pristine のシミュレーションが正確であることを考えると、この不一致は実験側に問題があるものと考えられる。図 b、c に示した吸着用の金属型において、試料層にはピンホールを通じて
CO ガスが供給される。圧縮中は試料層中の粒子間隙がほぼ無くなっているため、試料層は巨大な一塊のミ
クロポーラスペレットとなっており内部の拡散抵抗は非常に大きい。しかも、このペレットの外表面でピンポールに接している面積は、僅か ． cm と極めて小さい（ペレットの全外表面積の ．％）。このため、試料層内部の拡散には時間がかかり、図 a に示した
圧縮中の吸着等温線は実際には平衡に達していないものと考えられる。図 a のシミュレーション結果は、もし拡散抵抗の問題が無ければ応力印加により吸着量はもっと大幅に増加することを示している。現在、こ―）L. C. Tabares, J. A. R. Navarro, J. M. Salas.
123, 383 (2001).
）J. Weber, M. Antonietti, A. Thomas.
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Kitagawa.
9, 661 (2010).
）J. J. Wu, X. Y. Liu, S. H. Tolbert.
104, 11837 (2000).
）T. A. Ezquerra, M. Garcia-Gutierrez, A. Nogales,
M. Gomez,の問題を解消すべく、測定セルの改良を進めている。
．最後に活性炭、シリカゲル、ゼオライトなど従来から知られている多くの多孔性材料は「硬い」構造を持ち、一旦合成した材料の細孔を可逆的に大きく変形させることは不可能である。したがって、一旦合成した材料の吸着挙動を変化させるには、吸着質の分圧（or 濃度）
もしくは温度の つの制御因子を変化させる他に手段は無い。現在の多孔性材料の利用方法は、基本的にこの原理に基づいている。
本稿で紹介した ZTC はゴムのように柔軟で可逆的に細孔が弾性変形するため、応力を印加して細孔を変形させることで、細孔の持つ機能を自在にコントロー
ルできる。すなわち、温度、分圧（濃度）に加え、第の制御因子「応力印加」を手にしたことになる。この原理を発展させれば、従来の限界を超えた自由度での、革新的な吸着挙動の制御が可能となるはずである。
現在、応力印加を利用した多孔性材料における「動的な細孔作用」という新しい領域の開拓を目指した検討を進めている。また同時に、ZTC 以外の柔軟多孔性材料の探索や新材料の合成も進めている。

Springer: Berlin, 2009.
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）J. C. Palmer, J. D. Moore, T. J. Roussel, J. K.
Brennan, K. E. Gubbins.
13, 3985 (2011).

謝辞
本稿で述べた内容は、科学研究費補助金、JST「さきがけ」からの援助により実施したものである。本稿で紹介した研究は京都大学の宮原稔教授、田中秀樹講師との共同研究による成果であり、両先生に深く感謝申し上げる。また、所属研究室のメンバーおよび本研究に携わった方々に改めて深く謝意を申し上げる。
［参考文献］）M. E. Davis, R. F. Lobo.
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）C. J. Kepert, T. J. Prior, M. J. Rosseinsky.
122, 5158 (2000).

―西原洋知
東北大学 多元物質科学研究所
博士（工学）

年

京都大学工学研究科 博士後期課程修了年 月 東北大学多元物質科学研究所 助手（
年より職名が助教に変更）
年 月 東北大学多元物質科学研究所 准教授
年 月 JST さきがけ研究員（兼任）
現在に至る

―

月

会
第

告

回日本吸着学会研究発表会のお知らせ

日本吸着学会研究発表会は、吸着の基礎科学から応用技術にわたる最新の研究成果が討論される

年に一度の大会です。今回は北海道で初めての開催となります。多数の皆様のご参加をお願い申し上げます。
会

期：平成

年

月

日㈭、

日㈮

会

場：北海道大学フロンティア応用科学研究棟（〒‐

北海道札幌市北区北条西丁目）

交通アクセスの詳細につきましては、北海道大学ホームページをご参照ください。
（http://www.hokudai.ac.jp/introduction/campus/campusmap/131113 sapporo-map.pdf）※会場は現在建設中であるため、上記地図上に会場名の表記はまだありません。地図中央付近の国際本部と北図書館の間の建物が会場です。
宿

泊：各自で手配をお願いいたします。JR 札幌駅周辺が便利です。

講 演 会 場：北海道大学フロンティア応用科学研究棟

Ｆレクチャーホール（口頭発表）および

Ｆホワイエ（ポスター発表）
発 表 要 領：口頭発表：講演

分、質疑

分、交代

分。プロジェクター（Power Point）での発表をお願いします。
ポスター発表：発表時間

時間分。ポスターサイズは、横

㎝程度、縦

㎝程度。

発 表 申 込：日本吸着学会の Web サイト（http://www.j-ad.org）よりお申込下さい（

月下旬開設予定）。

（ただし、Mac 版 Internet Explorer には対応しておりません。
）
申し込みサイトへのアクセスにはユーザー名とパスワードの入力が必要です。以下に従って入力してください。
ユーザー名：jsad
パスワード：gakkai
発表形式（口頭・ポスター）についてはご希望に添えない場合がありますので予めご了承ください。
要旨集原稿：Ａ

版

ページに、講演題目、

あたり

字、

行あけて所属（略称）、氏名（発表者に○）、

行あけて要旨を段送りで記載し、最下行に連絡先（TEL、FAX、E-mail）を記入してください。原

稿は E-mail の添付書類（MS Word‐

、あるいは PDF 形式）として、下記実行委員会宛てお送りください。なお、学会ホームページに原稿のテンプレート（MS Word
のでご利用ください（形式）を用意します

月下旬準備予定）。参照できない場合には下記連絡先までお問い合わせください。
懇 親 会：

月日㈭北海道大学生協北部食堂（詳細は学会会場にてご案内いたします。
）
参加登録費：予約登録（

月

日まで）

日本吸着学会・協賛学会会員： ，円（官・学）、 ，

非会員： ，

円（産）
、 ，

当日登録（

円（官・学）、 ，月

非会員： ，

円（産）、 ，円（官・学）、 ，（要旨集のみ購入の場合は
月

円（学生）

日以降）
円（官・学）
、 ，

一般 ，

円（産）
、 ，

円（学生）

日本吸着学会・協賛学会会員： ，懇 親 会 費：予約参加（

行

冊 ，

円）

日まで）

円、学生 ，

円

―

―

円（産）
、 ，

円（学生）

円（学生）

当日参加（
一般 ，

月

日以降）

円、学生 ，円

参加予約申込：日本吸着学会の Web サイト（http://www.j-ad.org）よりお申込下さい（

月下旬準備予定）。（ただし、Mac 版 Internet Explorer には対応しておりません。
）お申し込み後は速やかに予約参加登録費と予約懇親会費を下記銀行口座にお振込みください。（振り込み手数料は各自ご負担ください。
）
銀 行 口 座：北海道銀行
口座名義

札幌駅北口支店、普通預金、口座番号

第回日本吸着学会研究発表会実行委員長

発表申込締切：平成

年

月

日㈪

要旨原稿締切：平成

年

月

日㈮

参加予約締切：平成

年

月

日㈮

向井

実行委員会（問い合わせ・連絡先）：〒‐

北海道札幌市北区北条西丁目

北海道大学大学院工学研究院有機プロセス工学部門
E-mail: adsorption28@gmail.com、TEL：

―

‐ ‐

―

向井

紳

紳

第

回吸着シンポジウム（吸着夏の学校）開催のお知らせ

吸着分野で活躍する若手研究者の研究活動の活性化と相互の交流を目的として、吸着シンポジウム（吸着夏の学校）を泊日の合宿形式で開催します。シンポジウムは、

件の依頼講演と有志の若手研究者によるショートプ

レゼンテーションから構成されます。依頼講演（基礎技術講習・研究トピック講演）では、第一線でご活躍の講師陣による吸着関連の基礎から応用展開まで幅広い講演を予定しています。また、特別講演では、産学の研究開発の現場を熟知した講師による俯瞰的な講演を通じて、若手研究者の目指すべき研究者・技術者像について考えてみた
いと思います。残暑厳しい長良川の畔で熱いディスカッションを交わし、参加者相互のつながりを強める会にした
いと考えています。大学院生、ポスドクを含む大学、研究機関、企業の研究者、技術者の方のご参加をお待ちしております（参加はどなたでも歓迎です）
。
会期：

年 月

日㈭〜

日㈮

会場：長良川スポーツプラザ（岐阜県岐阜市）
http://www.nagara-sportsplaza.jp
スケジュール（予定）
：
月

日㈭
：

集合

・基礎技術講習①

ガス吸着現象の基礎とポロシティー評価
加納・基礎技術講習②

博文 先生（千葉大学）

スイング法吸着分離の原理−PSA、TSA、SMB­
広瀬・研究トピック講演①

勉 先生（吸着の研究舎）

多孔性配位高分子（MOF/PCP）の科学と実際
松田亮太郎 先生（京都大学）

・若手有志発表
・特別講演

企業における研究開発の苦難と喜び
角谷

賢二 先生

（関西大学学長室シニア URA・
元 日立マクセル取締役 CTO）
＜懇親会＞
月

日㈮
吸着法を用いた CO の分離・回収技術

・研究トピック講演②

井上

宏志 先生（西部技研）

・若手有志発表： （予定）昼食後

解散

参加費（宿泊費・食費込み）：学生（吸着学会会員・非会員不問） ，円

一般（吸着学会会員、維持会員企業の方） ，一般（非会員） ，
定員：

円

円

名
宿泊は、基本的に男女別の相部屋です。個室等をご希望の場合はご相談ください。

――

若手研究発表：
若手（大学院生、ポスドクを含む大学、研究機関、企業の主に〜代の方々）によるオーラルプレゼンテーショ

ンを募集します。学会ではありませんので、研究成果だけでなく、行き当たっている問題や解釈の難しい結果など、自由に発表・議論していただいて結構です。発表時間はディスカッションを含めて−分程度を予定しています。なお、発表者につきましては、参加者からの発表希望をもとに実行委員長が決定いたしますのでご了承ください。
参加申込方法：下記の参加者情報をご記入の上、件名を『吸着シンポジウム参加申込』として、実行委員長宛に Email でお申し込みください。
参加者情報：．氏名（ふりがな）．所属（学生の方は研究室名まで記載）．学年（学生のみ）．オーラルプレゼンテーション（若手発表）希望の有無．性別．連絡先（Email アドレス、電話番号）．学生・正会員・維持会員・非会員（該当するものを残してください）．年齢
参加申込締切：月日㈭問い合わせ先：実行委員長

大久保貴広（岡山大学）

Email: ohkubo@okayama-u.ac.jp
詳細はホームページ（http://www-j-ad.org/）でご案内する予定です。最新の情報はホームページにてご確認くだ
さい。

―

―

関連学会のお知らせ
第回炭素材料夏季セミナー（仙台市・秋保温泉）

主催：炭素材料学会

炭素材料夏季セミナー実行委員会

共催：ナノマクロ物質・デバイス・システム創製アライアンスプロジェクト

協

賛：日本吸着学会、電気化学会、日本化学会、応用物理学会、
日本セラミックス協会（予定）、化学工学会（予定）（順不同）

日

時：平成

年 月

日㈪午後

会

場：仙台秋保温泉岩沼屋（〒
送迎バスあり＜ ：

〜
‐

月

日㈫

宮城県仙台市太白区秋保町湯元字薬師）

仙台駅東口集合（予定）
＞

定

員：

内

容：研究講演会、企業による研究トピックスおよび会社紹介、学生によるポスター発表、懇親会

名．プログラム⑴

基調講演
金子克美 先生（信州大学 環境・エネルギー材料科学研究所 特別特任教授）「分子からのカーボンの魅力」
京谷

隆 先生（東北大学 多元物質科学研究所 教授）「炭素材料研究の醍醐味と面白さ」
原亨和 先生（東京工業大学 応用セラミックス研究所 教授）「低環境負荷カーボン固体酸触媒」
招待講演（

〜

件予定）

気鋭の若手研究者による最新の炭素材料関連研究（下記 WEB サイトで講演者情報を随時更新）
http://www.tanso.org/contents/event/seminar/summer-seminar52.html⑵⑶

企業の研究トピックスと会社紹介
学生によるポスター発表
優秀な発表に対してポスター賞を授与します。奮ってご参加下さい。

⑷

懇親会・自由討論会．参加費
日本吸着学会員（協賛学会）
・炭素材料学会・その他協賛学会員・アライアンス関係者＊ ，学生，

円、炭素材料学会賛助会員・協賛法人会員

，

円、非会員

，

円、

円

（宿泊費・食費込み）＊北海道大電子研、東北大多元研、東工大資源研、阪大産研、九州大先導研の関係者が対象．申し込み方法
WEB 上の手続きによる申し込みをお願いいたします。詳細については、炭素材料学会 HP（http://www.tanso.org/contents/event/seminar/summer-seminar52.html）にてお知らせいたします。受付開始は月上旬予定です。

．参加申込締切日
平成年 月日㈮。ただし、定員になり次第申し込みを締め切ります。

．その他
クールビズ推奨の世情を鑑み、またリラックスした雰囲気のセミナーにしたいため、是非とも普段着での参加をお願いいたします。
■参加申込に関するお問合せはこちら

炭素材料夏季セミナーヘルプデスク
E-mail: tanso-summer@bunken.co.jp――

維持会員一覧
維持会員として、以下の企業各社にご協力を頂いております。
（平成

年

月現在、

音順）

㈱アドール

㈱エア・ウォーター総合開発研究所

大阪ガス㈱大阪ガスケミカル㈱オルガノ㈱カルゴンカーボンジャパン㈱カンタクローム・インスツルメンツ・ジャパン合同会社㈱キャタラー

クラレケミカル㈱

栗田工業㈱

興研㈱

㈱重松製作所

システムエンジサービス㈱水 ing 株式会社㈱

㈱西部技研

大陽日酸㈱

谷口商会㈱

千代田化工建設㈱月島環境エンジニアリング㈱帝人ファーマ㈱

東京ガス㈱

東ソー㈱

東洋紡績㈱

日本エンバイロケミカルズ㈱日本たばこ産業㈱日本ベル㈱富士シリシア化学㈱フタムラ化学㈱マイクロメリティックスジャパン合同会社

三菱重工業㈱ミドリ安全㈱ユニオン昭和㈱ローム・アンド・ハース・ジャパン㈱・・・・・・・・・・事務局移転のお知らせ・・・・・・・・・・
平成
成

年

年

月より

年間、金沢大学理工研究域機会工学系内におかれておりました本会事務局が、平月より下記に移転しました。

年間、学会運営と管理につきまして、児玉昭雄先生には大変なご尽力を賜りました。会員の皆様と共に心より感謝申し上げます。
新事務局は信州大学理学部化学科内におかれ、飯山拓先生が担当されます。新体制におきましても学会運営に変わらぬご支援を賜りますよう、会員の皆様にお願い申し上げます。
尚、新事務局の連絡先は下記の通りです。
新事務局
〒

‐

連絡担当
Tel：

長野県松本市旭 ‐ ‐飯山

信州大学理学部

拓

‐ ‐

Fax：

‐ ‐

E-mail: info@j-ad.org

―

―

化学科 内

編

集

委

員

委員長

森口

勇（長崎大学）委

瓜田幸幾（長崎大学）

田中

秀樹（京都大学）

大場友則（千葉大学）

宮部寛志（立教大学）

岡伸樹（三菱重工業株式会社）三輪聡志（栗田工業株式会社）神田

英輝（名古屋大学）

山崎誠志（静岡理工科大学）員（五十音順）

Adsorption News Vol.28 No．1（2014）

事務局

〒

‐

長野県松本市旭 ‐ ‐

Tel：
編

集

瓜田

通巻 No．
108

‐ ‐

Fax：

年 月

信州大学理学部

‐ ‐

日発行

化学科

内

E-mail: info@j-ad.org

幸幾（長崎大学）

Tel & Fax：‐‐

E-mail: urita@nagasaki-u.ac.jp

日本吸着学会ホームページ http://www.j-ad.org/
印 刷 〒

‐

Tel：

長崎県長崎市栄町 ‐
‐

‐

Fax：

‐

株式会社昭和堂‐

General Secretary
THE JAPAN SOCIETY ON ADSORPTION (JSAd)
Department of Chemistry, Faculty of Science,
Shinshu University
3-1-1, Asahi, Matsumoto, Nagano 390-8621, JAPAN
Tel：+81-263-37-2469

Fax：+81-263-37-2559

E-mail: info@j-ad.org

Editorial Chairman
Professor Isamu MORIGUCHI
Graduate School of Engineering, Nagasaki University, 1-14 Bunkyo-machi,
Nagasaki 852-8521, JAPANTel & Fax：+81-95-819-2669

E-mail: mrgch@nagasaki-u.ac.jp

EditorKoki URITA, Nagasaki University
Tel & Fax：+81-95-819-2668

E-mail: urita@nagasaki-u.ac.jp

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