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公開番号2025128875
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-03
出願番号2024025853
出願日2024-02-22
発明の名称膜材料及び気体分離膜並びに膜材料の製造方法
出願人学校法人関西大学
代理人弁理士法人三枝国際特許事務所
主分類B01D 71/02 20060101AFI20250827BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】欠陥の発生が抑制され、ガス分離性能にも優れ、簡便な方法によって製造することができる膜材料を提供する。
【解決手段】本発明の膜材料は、金属有機構造体を含有する膜材料であって、前記金属有機構造体は、金属イオンと有機配位子とで形成され、アモルファス成分を5質量%以上含有する。本発明の膜材料の製造方法は、脂肪酸金属塩及び有機配位子を含有する溶液を基材上にコートすることで皮膜を形成する工程1と、前記皮膜と気体状のアルコールとを接触させることで金属有機構造体を含有する膜材料を得る工程2とを含む。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
金属有機構造体を含有する膜材料であって、
前記金属有機構造体は、金属イオンと有機配位子とで形成され、
アモルファス成分を５質量％以上含有する、膜材料。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
前記金属有機構造体が、ゼオライト型イミダゾレート構造体（ＺＩＦ）である、請求項１に記載の膜材料。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の膜材料を備える、気体分離膜。
【請求項４】
金属有機構造体を含有する膜材料の製造方法であって、
脂肪酸金属塩及び有機配位子を含有する溶液を基材上にコートすることで皮膜を形成する工程１と、
前記皮膜と気体状のアルコールとを接触させることで金属有機構造体を含有する膜材料を得る工程２と、
を含む、膜材料の製造方法。
【請求項５】
前記金属有機構造体が、ゼオライト型イミダゾレート構造体（ＺＩＦ）である、請求項４に記載の膜材料の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属有機構造体を含有する膜材料及び気体分離膜並びに膜材料の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
金属イオンと有機配位子との相互作用によって形成される金属有機構造体（ＭＯＦ：ＭｅｔａｌＯｒｇａｎｉｃＦｒａｍｅｗｏｒｋ）は、多孔構造を有する材料、いわゆる三次元ミクロポーラス材料として知られている。金属有機構造体は、様々な機能を発揮することが期待されることから、例えば、ガス貯蔵、ガス分離、触媒、ドラッグデリバリー等の種々の分野への幅広い用途展開への可能性を秘めており、近年、金属有機構造体に関する研究開発が盛んに行われている。
【０００３】
金属有機構造体の種類は多く存在することが知られており、その代表例として、金属が亜鉛（Ｚｎ）またはコバルト（Ｃｏ）、有機架橋配位子がイミダゾールであるＺＩＦ（ＺｅｏｌｉｔｉｃＩｍｉｄａｚｏｌａｔｅＦｒａｍｅｗｏｒｋ）が挙げられる。このＺＩＦに関する合成方法の研究や特性評価が広く行われており、例えば、非特許文献１には、表面修飾を施した支持体表面に膜直接成長させる方法（ｉｎ－ｓｉｔｕ法）によって、ＺＩＦ－８膜を製造する技術が開示されている。斯かるＺＩＦ－８膜により、水素／メタン混合ガス等のガス分離処理を効率的に行うことが期待されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｍｂｒａｎｅＳｃｉｅｎｃｅ４７２（２０１４）、２９－３８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
金属有機構造体を含有する膜材料は種々知られているが、斯かる膜材料は、表面や内部に欠陥が生じやすい。このため、近年では膜材料の分離性能等の機能を更に向上させるべく、膜材料を緻密化することが求められている。しかしながら、これまでの技術では膜材料の緻密化の程度にも限度があり、斯かる緻密化は決して容易ではなかった。膜材料の空隙をできる限り低減して欠陥の発生が抑制された構造を構築できれば、従来ない優れた機能を有する金属有機構造体含有膜材料を得ることが可能となり、極めて利用価値の高い材料となる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、欠陥の発生が抑制され、ガス分離性能にも優れ、簡便な方法によって製造することができる膜材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、金属有機構造体を用い、かつ、アモルファス成分を５質量％以上含有させるようにすることにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、例えば、以下の項に記載の主題を包含する。
項１
金属有機構造体を含有する膜材料であって、
前記金属有機構造体は、金属イオンと有機配位子とで形成され、
アモルファス成分を５質量％以上含有する、膜材料。
項２
前記金属有機構造体が、ゼオライト型イミダゾレート構造体（ＺＩＦ）である、項１に記載の膜材料。
項３
項１又は２に記載の膜材料を備える、気体分離膜。
項４
金属有機構造体を含有する膜材料の製造方法であって、
脂肪酸金属塩及び有機配位子を含有する溶液を基材上にコートすることで皮膜を形成する工程１と、
前記皮膜と気体状のアルコールとを接触させることで金属有機構造体を含有する膜材料を得る工程２と、
を含む、膜材料の製造方法。
項５
前記金属有機構造体が、ゼオライト型イミダゾレート構造体（ＺＩＦ）である、項４に記載の膜材料の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の膜材料は、欠陥の発生が抑制され、ガス分離性能にも優れ、簡便な方法によって製造することができる。
【００１０】
本発明の膜材料の製造方法によれば、欠陥の発生が抑制され、ガス分離性能にも優れる膜材料を簡便に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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