有機溶剤を用いない水系合成プロセスでMOFの量産化・品質安定性に向けた独自製造技術を開発

株式会社ROKI（本社：静岡県浜松市 代表取締役社長：島田貴也）は、金属有機構造体（MOF）の製造において、連続合成に適した独自の製造技術を開発しました。

【本リリースのポイント】 ・有機溶剤を用いない水系合成において、常圧・短時間でのMOF合成を実現 ・連続合成と粒子径ばらつき抑制により、量産化・品質安定性に寄与 ・CO₂回収、希ガスの再生利用、空間のガス濃度制御などへの展開を期待

【開発の背景】 近年、温暖化対策や資源循環、空間環境の高度管理に向けて、CO₂をはじめとする特定のガスを効率的に分離・回収・制御する技術へのニーズが高まっています。MOFは、ガス分子を選択的に吸着できる材料として注目されていますが、量産化に向けては製造条件、品質安定性、スケールアップの面で課題がありました。当社の独自製造技術により、MOFの安定した連続合成と量産化に向けたプロセス構築が可能となり、CO₂回収やガス濃度制御など、用途に応じたガス制御技術の実用化への貢献が期待されます。

【開発した技術】 一般的なMOF製造では大量の有機溶剤を使用し、高圧かつ長時間の製造プロセスが採用されることが多く、量産化に向けた課題の一つとなっています。これに対し当社では、水系かつ常圧の合成技術を独自に開発し、高い安全性を確保するとともに、短時間での合成を実現しました。これにより、製造設備への負荷低減に加え、スケールアップ（量産化）に適した製造基盤を構築しています。 また、本製造プロセスの開発を通じて、新たな特性を有するMOFの創出にもつながっており、ガス制御用途への展開の可能性が広がります。（特許：第7406668号、第7411846号）

【従来製法との比較】 比較項目｜ROKI独自製造技術｜従来のMOF製造 使用溶媒｜水系合成｜有機溶剤を使用 反応条件｜穏和な条件(室温〜90℃・1atm)｜高温・高圧(~200℃・~5atm) 反応時間｜短時間プロセス(1〜18h)｜長時間プロセス(3days) 製造方式｜連続合成に対応｜バッチ式中心 ※atm：標準気圧

【特徴】 ・連続合成による量産性向上：原料供給から反応物回収までを連続化することで、量産化に向けたプロセス構築を可能にします。 ・粒子径均一化による品質安定：生成物の粒子径ばらつきを抑えることで、材料品質の安定化に寄与します。 ・水系合成：有機溶剤を用いない水系合成により、安全性と環境負荷低減に配慮した製造プロセスを実現しています。 ・多様な材料への対応と高い拡張性：用途に応じた材料探索に向けて、多様なMOF材料の合成・評価に対応します。

【用途】 ・ガス分離・回収・濃縮（例：CO₂などの温室効果ガス、希ガスの再生利用、各種ガスの分離） ・空間のガス濃度制御（例：室内・倉庫・輸送容器内のガス管理） ・採取ガスの輸送（例：回収ガスの移送、後工程利用）

【開発の経緯と今後の展開】 当社はこれまで、自動車・産業分野で培ったフィルトレーション技術を基盤に、塵や微粒子の捕集にとどまらず、ガス分子レベルの制御技術へと開発領域を広げてきました。今回開発したMOF製造技術は、材料の合成に加え、賦形化や装置適用までを見据えた技術基盤の一つです。今後は、用途に応じたMOF材料の開発を進め、ガス分離・回収・濃度制御などの分野への展開を目指してまいります。