金属有機構造体（MOF）理科の散歩道No.1028

　　対応自在　夢の材料Metal-Organic Framework
mof 　京都大学の北川進博士が 「金属有機構造 体 (MOF) による新しい分子構造設計と 多孔性材料の開発」によりノーベル化学賞 を受賞し、 10日に授賞式がありました。 MOFは、金属と有機高分子が持つ性質 を「いいとこ取り」した素材です。 またど の金属、どの高分子を使い組み合わせるか で、性質を自由に設計できる材料です。 MOFは、多孔性配位高分子でもありま す。
mof mof 多孔性ですからたくさんの空洞があり ます。 そして、 高分子に金属イオンが配位 結合で結ばれ形成されたものが、 配位高分 子です。 金属イオンと高分子が規則正しく 結びつき、分子レベルでレゴブロックのよ うに、立体的な骨組みを持つ物質です。 無数の穴は顕微鏡でも見えないほど小さ いですが、それが膨大な表面積を生み出し ます。 1でサッカーコート数面分もの表 面積を持つこともあります。 表面積が大き な物質では活性炭やシリカゲルがあり、 に おいや水分を吸着する性質から脱臭剤や乾 燥剤として使われています。 このMOFの穴は、二酸化炭素や水素や メタン、 有害ガス、治療薬などさまざまな 物質を選択的に吸着できます。 これを用い て二酸化炭素の回収や貯蔵ができれば、 地 球温暖化対策につながり、 吸着した二酸化 炭素を取り出して有効活用できる可能性も あります。 水素やメタンを効率的にためる研究も進 んでおり、 次世代のクリーン燃料を支える 可能性もあります。 有害ガスを吸着して空 気を浄化することもできます。 医療では薬 を内部に閉じ込めて患部に運び、そこで少 しずつ放出するドラッグデリバリーも可能 になります。 化学は多くの新物質を創り出しました。 全てが有用ではなく環境破壊の原因ともな りましたが、 解決するのも化学の力です。 (マレーシア国立マラヤ大学 栗岡誠司)