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金属錯体



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金属錯体・・・・・空間の化学
直径数ナノ㍍のすき間があいた多孔性


金属錯体は格子状の微小すき間に狙った分子だけをとらえて、ガスの分離や貯蔵が自在にできる可能性がある。
第一人者の北川進・京都大学物質-細胞統合システム拠点副拠点長は「空間の化学」と表現する。
二酸化炭素を有用物に変換する技術の実現が目標。



金属錯体は金属イオンと有機分子を水溶液中で混ぜるだけで作り出せる。
  • ブロックを組み合わせるように、同じ分子構造をつなぎ合わせた規則正しい分子構造の多孔性材料になる。
    北川が研究を説明する際に持ち出すのが、「無用の用」という荘子の言葉。
    「20世紀は構造そのものを追いかける時代。21世紀はそのすき間としか思われていなかった空間が重要になる」と指摘する。空間で物質を貯蔵するといった目的が重要で、構造は実現するための手段になるという。

  • 多孔性材料には吸着剤として利用されている活性炭やゼオライトがあるが、これらは無機物。
  • 従来、有機物は無機物よりも構造が弱く、物質を出し入れできる多孔性材料は作れないと考えられていた。
    その常識を覆した。
    • 穴の中から物質を取りだしても壊れない多孔性材料を有機物で作り出せることを示した。

    1997年に発表すると、同じ分野の研究者ほど「常識に反する」と疑ったという。金属の種類などを変えてもできることを示し、納得させるまで2~3年かかったという。
    金属錯体の実用例はまだ、欧州の化学会社が触媒として販売している程度。

亜鉛や水素、炭素などからなる金属錯体は、二酸化炭素(CO2)を吸着する。C02と窒素、酸素をほぼ均等に含むガスと反応させると、CO2を99%以上を含むガスを回収できる。
希薄なガスからでも低エネルギーで分離できる可能性がある



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