生越友树 工学研究科教授（兼?金沢大学特任教授）、西原洋知 東北大学教授、仁科勇太 岡山大学研究教授らの研究グループは、焼成のみで分子レベルで細孔径が制御された多孔性カーボンを開発しました。
これまで多孔性カーボンは、カーボン骨格をガスや薬品により破壊して细孔を形成する赋活法で主に合成されてきました。しかし赋活法では、材料调製时のカーボン骨格の构造変化が激しく元のカーボン骨格が残らない、分子レベルでの细孔制御は困难、再现性良く多孔性カーボンを得るには非常に高度な技术が必要、といった问题点があります。
本研究では、炭素源の有机分子を合理的に设计し、焼成のみで细孔径が分子レベルで制御された多孔性カーボンを得ることに成功しました。この手法では、高カーボン化効率のため元の构造を保ったカーボンが再现性良く得られることに加え、分子设计により分子レベルでの细孔径制御が可能です。得られた多孔质カーボンは、细孔径に适した金属イオンが导入でき、ナトリウムイオン电池として机能することを确认しました。将来的には、特定のサイズの基质のみが反応する触媒への応用が期待されます。
本研究成果は、2021年5月21日に、国際学術誌の「Communications Chemistry」のオンライン版に掲載されました。
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Tomoki Ogoshi, Yuma Sakatsume, Katsuto Onishi, Rui Tang, Kazuma Takahashi, Hirotomo Nishihara, Yuta Nishina, Beno?t D. L. Campéon, Takahiro Kakuta, Tada-Aki Yamagishi (2021). The carbonization of aromatic molecules with three-dimensional structures affords carbon materials with controlled pore sizes at the ?ngstrom-level. Communications Chemistry, 4, 75.
