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多孔性金属錯体

多孔性金属錯体（MOF）とは 🧪

多孔性金属錯体（MOF：Metal Organic Frameworks）は、近年、化学・材料科学分野で最も注目されている材料の一つです。

1. 構造と特徴

項目詳細
定義金属イオンとそれらを架橋する**有機配位子（リンカー）**が規則正しく自己組織化することで形成される、結晶性の多孔質材料です。PCP（Porous Coordination Polymer：多孔性配位高分子）とも呼ばれます。
特徴🐜 超多孔質構造: ジャングルジムや分子ケージのような骨格を持ち、内部にナノサイズの規則的な細孔（穴）が無数に空いています。
比表面積わずか1グラムのMOFの表面積が、テニスコートやサッカー場に匹敵するほど（数百〜数千 m2/g）巨大になることが最大の特長です。
設計の自由度金属イオンと有機配位子の組み合わせを変えることで、細孔のサイズ、形状、内部の化学的環境を自由に設計・制御できます（デザイン性の高い材料）。

2. 応用分野

そのユニークな構造と巨大な表面積から、様々な産業分野での応用が期待されています。

  • 環境・エネルギー：
    • ガス吸着・分離：発電所や工場からの$\text{CO}_2$（二酸化炭素）の効率的な回収・分離。
    • ガス貯蔵：水素やメタンなどの次世代燃料ガスの高密度貯蔵・輸送（小型軽量化）。
    • 触媒：化学反応を促進する高機能触媒。
  • 医療・バイオ：
    • 薬物送達システム（DDS）：MOFの細孔に薬剤を封入し、必要な場所で放出させる技術。
    • センサー：特定の分子を検出する高感度センサー。

多孔性金属錯体（MOF）関連銘柄（日本）

MOFは実用化に向けた研究開発の最終段階にある技術であり、関連する事業に取り組んでいる上場企業や、技術を基盤とする非上場ベンチャーがあります。

銘柄コード企業名関連する事業・取り組み
5706三井金属鉱業CO2​吸着材の実用化に注力。独自のMOFを用いた$\text{CO}_2$分離・回収装置の開発と実証試験を進めている。
4021日産化学MOFの構成要素である**有機配位子（リンカー）**などの化学品・機能材料を提供。高機能材料分野での関与が考えられる。
4540富士フイルム (富士フイルムホールディングス)グループ会社の富士フイルム和光純薬が、研究開発用のMOF（PCP）リガンド・リンカーなどの試薬を取り扱っている。
4004レゾナック過去に$\text{CO}_2$分離・精製材料基盤技術開発プロジェクトに参加実績があり、高機能化学品やガス分離膜技術への応用が期待される。

【注目されるベンチャー企業】

  • 株式会社Atomis（アトミス）：京都大学発のベンチャーで、PCP/MOF技術を基盤に、高圧ガス容器の小型化（CubiTan®）や宇宙開発向け低圧タンクなどを開発している。（非上場）
  • SyncMOF株式会社：名古屋大学発のベンチャーで、MOFの開発設備とコンサルティングを行っている。（非上場）