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京都大学物質―細胞統合システム拠点（ｉＣｅＭＳ）の北川進副拠点長、JST戦略的創造研究推進事業ERATO型研究「北川統合細胞プロジェクト」の松田亮太郎グループリーダー、同プロジェクトの佐藤弘志研究員らは共同で、光により有毒ガスなどの気体分子の捕捉と分解が可能な多孔性物質を開発した。

身の回りのおもなナノ空間を持つ多孔性材料としては、無機材料のゼオライトや炭素材料の活性炭などが知られている。今回開発で用いられた多孔材料は、ある多孔性物質に紫外光を照射することで、内部のナノ細孔中に酸素や一酸化炭素を効率的に捕捉、分解できる反応活性の高いナイトレンである。

多孔性材料には気体の捕捉、分解法として蒸留法、分子ふるい、化学吸着法の３種類あるが、今回開発されたのは化学吸着法によるものである。蒸留法は沸点が近い気体の場合は分離しにくく、分子ふるいの場合も大きさの近い気体は分離しにくいというデメリットがあるが、化学吸着法はこれらのデメリットを克服した気体の捕捉、分離法である。

従来の気体分子の捕捉、分離は温度や圧力を操作することで行ってきたが、今回の方法では紫外光によって簡単かつ任意に操作できるので、多方面での実用化が期待される。

なお、同研究では今回は気体の捕捉、分離のターゲットを酸素、一酸化炭素としたが、過去にはアセチレン、一酸化窒素、二酸化炭素の捕捉、分離にも成功している。