| 【基礎編】 |
| 第1章 製造方法 |
| 1. 金属系多孔性材料［中嶋英雄］ 3 |
| 1.1 はじめに 3 |
| 1.2 融点におけるガスの溶解度差を利用したポーラス金属の製法 4 |
| 1.3 水素化物の発泡を利用したポーラスアルミニウムの製法 8 |
| 1.4 粉体固化材のセミソリッドでの水素の発泡を利用したポーラスアルミニウムの製法 9 |
| 1.5 燃焼合成法を利用したポーラス金属間化合物の作製 10 |
| 1.6 水素化物を重ね接合板に分散させて発泡させたポーラスアルミニウム合金作製法 11 |
| 1.7 メッキ法によるポーラスニッケルの作製 12 |
| 1.8 金属系多孔性材料の応用展開 13 |
| 2. 無機多孔性材料［大久保達也，小倉賢］ 16 |
| 2.1 はじめに 16 |
| 2.2 シリカゲル 16 |
| 2.3 ゼオライト 16 |
| 2.3.1 ゼオライトの構造 16 |
| 2.3.2 ゼオライト合成の概要 18 |
| 2.3.3 生成メカニズム 19 |
| 2.3.4 SDAの役割 20 |
| 2.3.5 その他のゼオライトにおける核生成と結晶成長 21 |
| 2.4 メソ多孔体 22 |
| 2.4.1 メソ多孔体とは 22 |
| 2.4.2 シリカ系メソ多孔体の合成 23 |
| (1) 層状ケイ酸塩からの規則性メソ多孔体の合成 23 |
| (2) 界面活性剤会合体を鋳型とする規則性メソ多孔体の合成 24 |
| (3) 界面活性剤－ケイ酸塩の協奏作用によるメソ構造の形成 25 |
| 2.4.3 シリカ系メソ多孔体合成の特徴と構造決定因子 25 |
| 2.4.4 非シリカ系メソ多孔体の合成 27 |
| 3. 有機および金属錯体多孔性材料［野呂真一郎］ 31 |
| 3.1 分子性物質から構築される新規多孔性材料 31 |
| 3.2 有機多孔性材料 32 |
| 3.3 金属錯体多孔性材料 35 |
| 3.3.1 ディスクリートな金属錯体から構築される多孔性物質 36 |
| 3.3.2 第2世代型多孔性配位高分子材料 37 |
| 3.3.3 第3世代型多孔性配位高分子材料 39 |
| 3.3.4 相互貫通構造の制御 41 |
| 3.3.5 金属イオンの機能性サイトとしての利用 42 |
| 3.4 おわりに 43 |
| 4. 木質系多孔性材料［金山公三］ 46 |
| 4.1 木質材料の重要性 46 |
| 4.2 木質材料の概要 46 |
| 4.3 従来の加工方法 46 |
| 4.4 最近の研究動向 47 |
| 4.5 圧密加工 48 |
| 4.6 湿度調整機能 49 |
| 4.7 難燃化技術 53 |
| 4.8 粉体成形技術 59 |
| 5. 炭素多孔性材料［武藤明徳］ 64 |
| 5.1 炭素多孔材料の製造方法 64 |
| 5.2 炭素多孔材料の原料と細孔構造 65 |
| 5.3 炭素材料の製造条件の探索方法 66 |
| 5.4 最近の研究報告例 69 |
| 第2章 吸着理論 |
| 1. 吸着の基本論［金子克美］ 71 |
| 1.1 はじめに 71 |
| 1.2 2種類の気体 : 蒸気と超臨界気体 71 |
| 1.3 気体と固体の相互作用 73 |
| 1.3.1 物理吸着と化学吸着 73 |
| 1.4 蒸気に対する物理吸着の理論 77 |
| 1.4.1 ミクロ細孔への蒸気吸着 77 |
| (1) ミクロポアフィリングの記述 77 |
| (2) ミクロポアフィリングした吸着分子の状態 78 |
| 1.4.2 水蒸気の疎水性ミクロ細孔への吸着 80 |
| 1.4.3 メソ細孔への蒸気吸着 81 |
| 1.4.4 マクロ細孔あるいは平坦表面への蒸気吸着 87 |
| 1.5 超臨界気体の物理吸着 88 |
| 1.5.1 超臨界気体の吸着等温線 90 |
| 1.5.2 絶対吸着量等温線の決定 91 |
| 1.5.3 超臨界DR解析とAD格子理論 93 |
| 1.6 おわりに 96 |
| 2. 計算機科学［宮原 稔］ 99 |
| 2.1 はじめに 99 |
| 2.2 吸着における計算機科学の意義 99 |
| 2.3 相互作用とポテンシャル関数 101 |
| 2.3.1 流体分子（吸着分子）間ポテンシャル関数 101 |
| 2.3.2 固体壁－分子間ポテンシャル 103 |
| (1) 無構造固体表面 103 |
| (2) 構造化固体表面 105 |
| 2.4 分子シミュレーション手法 106 |
| 2.4.1 アンサンブル 106 |
| 2.4.2 ユニットセル，境界条件，再近接鏡像 107 |
| 2.4.3 分子動力学（MD）法 108 |
| (1) 温度の制御 109 |
| (2) 圧力の制御 110 |
| (3) 化学ポテンシャルの決定 110 |
| (4) 動力学と数値積分 110 |
| 2.4.4 Monte Carlo（MC）法 110 |
| (1) 出現確率と統計平均量 111 |
| (2) メトロポリスの方法 112 |
| (3) 多様なアンサンブル 113 |
| 2.4.5 データ処理 : 何を見るのか 115 |
| (1) スナップショット 115 |
| (2) 各種統計量 115 |
| 2.4.6 ソフトウェア 115 |
| 2.4.7 ハードウェア 116 |
| 2.5 密度汎関数（DFT）法 116 |
| 2.6 毛管凝縮現象に関する最近の研究例 117 |
| 2.6.1 単純毛管凝縮理論の限界と改良モデル 118 |
| 2.6.2 毛管凝縮のヒステリシスに関する研究例 119 |
| 2.7 細孔径分布推定の基礎としての各手法の応用 121 |
| 2.8 おわりに 122 |
| 【応用編】 |
| 第3章 化学機能材料への展開 |
| 1. 金属錯体ナノ細孔材料の新しい機能［北浦 良，北川 進］ 127 |
| 1.1 はじめに 127 |
| 1.2 超高比表面積物質としての多孔性配位高分子と吸蔵材への展開 127 |
| 1.3 柔らかい構造を持つ多孔性配位高分子とその機能 129 |
| 1.3.1 弱い配位結合の切断・生成による構造変換 129 |
| 1.3.2 非結合性相互作用由来の柔軟性 130 |
| 1.4 特異的分子凝集場としての多孔性配位高分子とナノサイエンスへの展開 131 |
| 2. 炭化シリコン合成法［間渕 博］ 135 |
| 2.1 はじめに 135 |
| 2.2 SiCの性質と合成方法 135 |
| 2.3 シリコン炭化反応によるSiC合成 136 |
| 2.4 多孔質SiCの形成 138 |
| 2.5 SiCナノファイバーの形成 138 |
| 2.6 SiC多孔体の作製 139 |
| 2.7 SiC多孔体の応用 142 |
| 3. ポリマー合成への応用［芝崎祐二，上田 充］ 144 |
| 3.1 はじめに 144 |
| 3.2 連鎖系モノマーの重合 144 |
| 3.3 逐次重合系モノマーの重合 145 |
| 3.4 おわりに 150 |
| 4. 規則性ナノ空間物質の特性を活かした新機能の開拓［岩本正和］ 152 |
| 4.1 はじめに 152 |
| 4.1.1 規則性ナノ空間物質とは 152 |
| 4.1.2 規則性ナノ空間物質は何が新しいか 153 |
| 4.2 「全てが表面原子」「均一な表面」「規則性ナノ細孔」を利用する 154 |
| 4.2.1 水を浄化する新しいアニオン交換材料 154 |
| 4.2.2 Ti-M41によるスルフィドの不斉酸化 154 |
| 4.2.3 機能性物質調製の鋳型，基板 155 |
| 4.3 ナノ空間でのみ生じる新しい機能 156 |
| 4.3.1 純シリカナノ多孔体の固体酸機能の発見 156 |
| 4.3.2 シリカM41固体酸性の有機合成への拡張 157 |
| 4.4 エチレンをプロピレンに変えるNi-MCM-41触媒 157 |
| 4.4.1 エチレンとプロピレン 157 |
| 4.4.2 Ni-M41触媒のエチレン→プロピレン転換能の発見 157 |
| 4.4.3 エチレンがプロピレンに転換する機構 158 |
| 4.5 ナノ空間は不思議空間 159 |
| 5. 光応答性メソポーラスシリカ［藤原正浩］ 161 |
| 5.1 多孔性シリカ材料 161 |
| 5.2 メソポーラスシリカとフォトクロミズム 161 |
| 5.3 ドラッグデリバリーシステム（DDS）材料としてのシリカ 164 |
| 5.4 メソポーラスシリカによる応答性DDS 165 |
| 6. ゼオライトを用いた単層カーボンナノチューブの合成［丸山茂夫］ 169 |
| 6.1 はじめに 169 |
| 6.2 触媒担持とCVD合成方法 169 |
| 6.3 電子顕微鏡観察とラマン散乱 170 |
| 6.4 ACCVD法によるSWNTの収率 172 |
| 6.5 カイラリティ分布と生成機構 173 |
| 7. 多孔性ポリオキソメタレートと吸着・触媒作用［水野哲孝，内田さやか，河本亮介］ 177 |
| 7.1 はじめに 177 |
| 7.2 結晶子・結晶粒子の間隙に空孔を有する化合物 177 |
| 7.3 結晶格子内に空孔を有する化合物 179 |
| 7.4 ポリオキソメタレート内に空孔を有する化合物 182 |
| 第4章 物性材料への展開 |
| 1. ゾルーゲル法によるメチルシロキサンゲルの多孔構造制御とHPLC特性［金森主祥，中西和樹，平尾一之］ 186 |
| 1.1 はじめに 186 |
| 1.2 メチルシロキサンゲル多孔体の合成 187 |
| 1.3 微小鋳型内におけるメチルシロキサンゲルのマクロ多孔構造 188 |
| 1.4 キャピラリーにおける構造設計とHPLC特性評価 192 |
| 1.5 おわりに 194 |
| 2. 結晶性金属酸化物ナノ多孔質材料の合成と応用［周 豪慎］ 196 |
| 2.1 はじめに 196 |
| 2.2 合成方法 197 |
| 2.3 評価と議論 198 |
| 2.4 リチウム電池への応用 200 |
| 2.5 今後の予定 202 |
| 3. ドライプロセスによるナノ多孔質体の開発［内藤牧男，阿部浩也］ 204 |
| 3.1 はじめに 204 |
| 3.2 多孔質体の製法 204 |
| 3.3 多孔質体の製造例 206 |
| 3.4 今後の展開 208 |
| 第5章 環境・エネルギー関連への展開 |
| 1. ポーラス炭素の合成とエネルギー貯蔵材としての利用［京谷 隆］ 210 |
| 1.1 はじめに 210 |
| 1.2 鋳型法によるポーラス炭素の合成 210 |
| 1.2.1 炭素の細孔構造 210 |
| 1.2.2 ガス賦活と薬品賦活 211 |
| 1.2.3 鋳型法によるミクロ孔の制御 212 |
| 1.2.4 鋳型法によるメソ孔の制御 213 |
| 1.3 ポーラス炭素のエネルギー貯蔵材としての応用 215 |
| 1.3.1 水素貯蔵 215 |
| 1.3.2 メタン吸蔵材としての利用 216 |
| 1.3.3 電気二重層キャパシタの電極材としての利用 218 |
| 1.4 おわりに 220 |
| 2. ゼオライト膜の応用［松方正彦］ 222 |
| 2.1 はじめに 222 |
| 2.2 製膜方法 223 |
| 2.3 アルコールの脱水プロセスへの応用 224 |
| 2.4 石油，天然ガス分離への利用 226 |
| 2.5 メンブレンリアクターとしての利用 228 |
| 2.6 おわりに 231 |
| 3. エネルギー変換型光触媒［野村淳子，堂免一成］ 234 |
| 3.1 はじめに 234 |
| 3.2 種々のメソポーラス酸化タンタル上での水の光分解 235 |
| 3.3 メソポーラスマグネシウムタンタル複合酸化物上での水の光分解 237 |
| 3.4 おわりに 239 |
| 4. 多孔性セラミックスの応用［鈴木義和］ 241 |
| 4.1 はじめに 241 |
| 4.2 多孔性セラミックス関連の特許出願動向 242 |
| 4.3 2004年公開特許から見る多孔性セラミックスの応用 242 |
| 4.3.1 環境関連分野 242 |
| 4.3.2 エネルギー関連分野 245 |
| 4.3.3 その他（バイオ，製造技術等） 245 |
| 4.4 おわりに 249 |
図書
