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２０２５年１２月１８日(木)　 １０：３０〜１６：００

【10:30-12:00】

１．ＣＯＦの基礎、合成とCOF膜作製と評価

北海道大学　大学院工学研究院　応用化学部門教授　博士 (理学)　島田 敏宏 氏

【習得できる知識】
・COFの研究動向に関する最新知識
・多孔質材料の基礎と応用
・機械学習ポテンシャル等を用いた計算化学の動向と応用

【講座の趣旨】
　新材料として注目を集めている共有結合性有機構造体（COF）の特徴、合成法、応用について解説する。特に、長距離・短距離秩序を高める合成法、望みの形状（自立膜など）を形成する方法、MOF等他の材料との複合化について取り上げる。計算化学やデーターベース利用など材料設計や反応設計についても述べる。多孔質一般についての解説を交え、他の多孔質材料と比較した場合に期待される特徴についても説明する。

１．COFとは
　1.1 結合を作る官能基の種類
　1.2 次元性

２．多孔質材料の一般論
　2.1 特性の指標と測定・評価法

３．短距離及び長距離秩序の評価法
　3.1 Ｘ線回折
　3.2 原子分解能電子顕微鏡でどこまで見えるか

４．COFの合成法と秩序形成
　4.1 溶液中の重合
　4.2 液液界面での重合
　4.3 蒸着重合
　4.4 溶媒アニールの効果
　4.5 鋳型の利用

５．COFの応用
　5.1 特異的分子吸着剤として
　5.2 液相での分離膜
　5.3 気体分離膜
　5.4 鋳型としての利用：酵素等機能性分子の固定

６．計算化学−反応と秩序形成を追いかける
　6.1 古典分子動力学
　6.2 第一原理計算による吸着特性の解明
　6.3 機械学習ポテンシャルを用いた分子動力学
　6.4 材料設計に向けて

【質疑応答】

２．共有結合性有機構造体(COF)を利用した二次元高分子の合成とその応用開発

(国研)物質・材料研究機構　ナノアーキテクトニクス材料 　研究センター　研究員　松本 道生 氏

１．COFの特徴

２．COF の合成

３．ケイ素を含むCOF膜の合成

４．応用事例

【質疑応答】

３.燃料電池向けプロトン伝導性COF材料　 　

(株)デンソー　先端技術研究所　マテリアル研究部　 FC革新課　課長　金 甫根 氏

【習得できる知識】
・次世代燃料電池の電解質膜の必要特性
・プロトン伝導性COFの基礎
・COF膜の作製技術
・COF膜の構造分析
・プロトン伝導性COFの性能

【講座趣旨】
　近年COFの研究が活発化しており、その応用先の一つとして燃料電池が挙げられている。燃料電池応用にはプロトン伝導機能を付与する必要があるが、本講座ではそのプロトン伝導性COFの基礎から構造分析およびその性能について世の中の最新の研究事例を交えながら紹介する。


１．研究開発の背景 : 次世代燃料電池への応用
　1-1 燃料電池の課題
　1-2 電解質膜への要求特性

２．プロトン伝導性COFとは
　2-1 COF(共有結合性有機構造体)の特徴
　2-2 2種類のプロトン伝導性COF : 外因性と内因性プロトン伝導COF
　2-3 プロトン伝導性COFの設計

３．プロトン伝導性COFの作製技術および構造分析
　3-1 COFペレット・膜作製方法
　3-2 COF細孔サイズ評価(ミクロ構造分析)
　3-3 COF膜の配向評価(マクロ構造分析)

４．プロトン伝導性COFの性能
　4-1 外因性プロトン伝導COF
　4-2 内因性プロトン伝導COF　
　4-3 今後の課題

【質疑応答】