陳小明チームは 1998 年頃から、メソポーラス材料と金属有機フレームワーク（MOF）の結合研究を行った。彼らはメソポーラス材料の細孔構造の利点と MOF の機能性を組み合わせる試みをし、共アセンブリー法により、多段階細孔構造と特殊機能を持つ複合材料を作製し、メソポーラス材料の複合化と機能化の発展に新しいアイデアを提供した。
陈小明
1999 年、韓国の科学者 Ryoo はメソポーラス材料をハードテンプレートとして、MCM - 48、SBA - 1、SBA - 15 を順にテンプレートとして使用して、CMK - 1、CMK - 2、CMK - 3 のメソポーラスカーボンモレキュラーシーブ材料を複製した。この方法は、貴金属、金属酸化物、硫化物などの非シリカ系メソポーラス材料の合成に実行可能なルートを提供し、メソポーラス材料の種類を大幅に豊富にした。
Ryoo
1992 年から 1999 年の間、Che は液晶テンプレートモデルを基礎として、より詳細なメソポーラス材料の合成モデルを提案した。彼は、電荷マッチングは実際には有機と無機イオンの界面での電荷マッチングであり、界面活性剤の使用量が棒状ミセル形成の臨界ミセル濃度未満であっても、メソポーラス構造が形成できると考え、またケイ酸根イオンと界面活性剤の複合モデルを提案した。
三、深化拡張期（21 世紀初頭 - 現在）
2000 年頃、Tanev はアミン塩界面活性剤の親水基（S0）と加水分解された TEOS（I0）との間の水素結合によってメソポーラスシリカを形成できると考えた。このメカニズムを利用することで、シリカ、アルミナ、チタニアなどのメソポーラス材料を合成でき、得られたメソポーラスシリケートは厚い孔壁と高い熱安定性を持つ。彼はまた、Ti - HMS というチタン添加メソポーラスモレキュラーシーブを合成し、触媒分野で潜在的な応用価値を示した。
日本の科学者高橋達己（たかはし たつみ）：2000 年から 2005 年の間、メソポーラスモレキュラーシーブの触媒性能制御において顕著な成果を収めた。2002 年、彼は化学修飾法を用いて、メソポーラスモレキュラーシーブの細孔表面を機能化処理し、特定の酸性または塩基性部位を導入し、モレキュラーシーブの酸性度と塩基度を精密に制御し、様々な触媒反応における選択性を最適化した。アルキル化反応において、修飾されたメソポーラスモレキュラーシーブは従来の触媒よりも高い目的生成物の選択性を示し、反応効率と経済効率を大幅に向上させ、メソポーラス材料の精密化学触媒分野への応用を推進した。
2003 年、趙東元は「酸塩基対」の概念を提案し、酸塩基対を持つ無機前駆体を非水系で「自己調節」酸度制御により、一連の非シリカ系メソポーラス材料を合成し、多元酸化物メソポーラス材料の合成に普遍的な方法を提供し、メソポーラス材料の多様化方向への発展を推進した。
2003 年から 2005 年まで、于吉紅チームはメソポーラスモレキュラーシーブの合成において突破を遂げた。彼らは新しいテンプレート剤を使用しないメソポーラスモレキュラーシーブの合成方法を開発し、反応系の酸度、温度、反応時間などの条件を精密に制御することで、特定の細孔構造を持つメソポーラスモレキュラーシーブを成功的に作製し、合成工程を簡素化し、製造コストを削減した。
于吉红
日本の科学者北川進2005 年から、金属有機フレームワーク（MOF）から誘導されるメソポーラス材料の研究に専念している。2008 年、彼は革新的に MOF 材料を前駆体として、熱分解などの手段を用いて、独特な細孔構造と高比表面積を持つメソポーラスカーボン、メソポーラス金属酸化物などの材料を作製した。これらの材料は MOF の構造的な利点を継承しているだけでなく、優れた吸着、分離、触媒性能を示す。ガス吸着分野では、MOF から誘導されるメソポーラスカーボン材料は二酸化炭素に対する吸着容量が通常の吸着剤を大幅に超え、温室効果ガスの捕獲と利用に新しい材料ソリューションを提供した。
北川進
科学者たちは、新しい合成技術を開発してメソポーラス材料の細孔直径と孔壁の厚さを精密に制御するために努力している。パルス電場補助に基づく合成方法が発明され、極短時間で高度に秩序あるメソポーラス構造を形成することができ、電場パラメータを調節することで、細孔直径を 1 - 20nm の間で精密に制御することができ、高性能メソポーラス材料の作製に全新の技術手段を提供した。
2005 年頃、新しいメソパーラスモレキュラーシーブの合成方法が開発され、特殊な有機テンプレート剤と特定の条件を用いて、細孔直径が均一で、孔壁の結晶性が良好なメソポーラスモレキュラーシーブが合成された。2010 年から 2015 年まで、メソポーラス材料の吸着分離分野での応用を深く研究し、表面化学修飾により、メソポーラス材料が有機分子と金属イオンを選択的に吸着するようにし、環境保護と資源回収に役立つ。
2005 年から 2010 年まで、米国の科学者 Chad A. Mirkin のチームは DNA ナノ技術とメソポーラス材料を結合し、特定の配列の DNA 鎖を用いてメソポーラス材料の表面を修飾した。これにより、材料が生体分子を特異的に認識できるようになり、バイオマーカーの高感度検出を実現し、メソポーラス材料の生体医学検出分野での応用を拡大し、新しいバイオセンサーの開発にアイデアを提供した。
Chad A. Mirkin
2005 年から 2010 年まで、鄭南峰チームはメソポーラス金属材料の作製と性能研究に専念した。彼らは湿式化学法を用いて、メソポーラステンプレート内で金属塩を還元し、高度に分散したメソポーラス金属ナノ粒子を作製した。これらのメソポーラス金属材料は電気触媒や水素化触媒などの反応で優れた性能を示し、メソポーラス材料のエネルギー触媒分野での応用に新しい材料選択肢を提供した。
郑南峰
徐相日（Sang Il Seok）は 2006 年からメソポーラス構造太陽電池の研究に専念している。溶媒工学、成分工学などの方法を用いて、高品質で欠陥のない、相構造が安定したペロブスカイト薄膜を成功して得るとともに、界面工学を利用してキャリア再結合を減少させ、2017 年にペロブスカイト電池の光電変換効率を 22.1%に引き上げ、有機/無機ペロブスカイト太陽電池の複数の世界記録を更新し、メソポーラス材料の太陽電池分野での応用と発展を大きく推進した。
Sang Il Seok
2008 年から 2012 年まで、菅野了次はゾル - ゲル法とテンプレート技術を組み合わせて、メソポーラス酸化セリウム、酸化亜鉛などの多種の金属酸化物を作製し、その細孔直径などのパラメータを精密に制御し、触媒やセンサー分野での性能が独特であることを発見した。2015 年から 2020 年まで、メソポーラス材料とナノ構造の複合研究を行い、例えばメソポーラスシリカと金属ナノ粒子の複合材料を作製し、有機合成における触媒性能を最適化した。
菅野了次
2010 年から 2015 年まで、傅強チームはメソポーラス材料の環境修復分野での応用研究に取り組んだ。彼らは光触媒活性物質を担持したメソポーラス材料を作製し、水中の有機汚染物質の分解と空気中の有害ガスの除去に用いた。メソポーラス材料の構造と担持方法を最適化することで、光触媒効率を向上させ、環境汚染問題の解決に新しい材料と技術的なソリューションを提供した。
傅强
2010 年から 2015 年まで、ドイツの科学者 Markus Antonietti が所属するチームは、メソポーラス材料の細孔内で機能性ポリマーを in-situ 成長させる方法を開発した。まずメソポーラスシリカを作製し、次にモノマーを導入して重合させる。ポリマーで修飾された材料はエステル化などの有機反応に用いられ、活性部位の安定性を向上させ、生成物の選択性を制御し、精密化学触媒に新しい戦略を提供した。
Markus Antonietti
2010 年から 2015 年まで、米国の科学者 John B. Goodenough はメソポーラス材料の電池電極応用に注目し、メソポーラスチタニアをリチウムイオン電池の負極に用い、メソポーラス構造がリチウムイオンの拡散経路を短縮し、電極と電解液との接触面積を拡大し、電池の充放電速度とサイクル安定性を向上させることを発見し、高性能電池材料の設計に新しいアイデアを提供した。
John B. Goodenough
同じ期間、米国の科学者 Charles M. Lieber はメソポーラス材料に基づくナノ電子デバイスの開発に取り組んでいる。彼のチームはメソポーラスシリコンの構造を精密に制御し、高性能なメソポーラスシリコンベースの電界効果トランジスタを作製し、キャリア輸送効率を向上させ、消費電力を低減し、またメソポーラス材料とナノワイヤの複合を探究し、メソポーラス材料のナノ電子学の発展に新しい方向を切り開いた。
Charles M. Lieber
