有機無機ハイブリッドシリカ膜の大気圧プラズマ重合製膜

• 研究課題/領域番号: 15H05553
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 長澤 寛規 広島大学, 工学研究科, 助教 (30633937)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 24,050千円 (直接経費: 18,500千円、間接経費: 5,550千円); 2017年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2016年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円); 2015年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
• キーワード: 大気圧プラズマ / 化学気相蒸着法 / シリカ膜 / 分子ふるい膜 / 膜分離 / ハイブリッドシリカ膜 / 多孔性無機膜 / 大気圧プラズマCVD / 気体分離膜 / 超薄膜 / 気体分離

研究成果の概要

本研究は，大気圧プラズマを用いた有機無機ハイブリッドシリカ膜の常温常圧製膜法の開発を目指すものである．本研究では，大気圧プラズマを用いた製膜装置を開発するとともに，原料モノマーの化学構造や放電ガス，プラズマ出力等の製膜条件が膜透過特性に及ぼす影響を詳細に検討し，分子ふるい性を示す有機無機ハイブリッドシリカ膜を，常温常圧，ワンステップかつ極めて短時間で製膜可能な技術を確立した．本研究は，これまで困難であったシリカ系分離膜の低温製膜の可能性を示すもので，実用性の高い製膜技術の構築へつながる成果である．

研究成果

• [雑誌論文] Atmospheric-Pressure Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition of Hybrid Silica Membranes (2018)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nagasawa, Yuta Yamamoto, Masakoto Kanezashi, Toshinori Tsuru
  • 雑誌名: Journal of Chenmical Engineering of Japan 巻: 51
  • NAID: 130007485228
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atmospheric-Pressure Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition of Microporous Silica Membranes for Gas Separation (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nagasawa, Yuta Yamamoto, Nobukazu Tsuda, Masakoto Kanezashi, Tomohisa Yoshioka, Toshinori Tsuru
  • 雑誌名: Journal of Membrane Science 巻: 524 ページ: 644-651
  • DOI: 10.1016/j.memsci.2016.11.067
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 誘電体バリア放電反応器によるシリカ膜のプラズマCVD製膜 (2018)
  • 著者名/発表者名: 長澤 寛規，香川 貴彦，金指 正言，都留 稔了
  • 学会等名: 化学工学会第83年会
• [学会発表] 大気圧プラズマを用いた多孔性シリカ分離膜の製膜と気体透過特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 長澤 寛規，山本 裕太，金指 正言，都留 稔了
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] リモートプラズマによるシリカ膜の常圧CVD製膜 (2017)
  • 著者名/発表者名: 長澤 寛規，山本 裕太，金指 正言，都留 稔了
  • 学会等名: 日本膜学会第39年会
• [学会発表] Atmospheric-pressure plasma-enhanced chemical vapor deposition of silica membranes for gas separation (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nagasawa, Yuta Yamamoto, Masakoto Kanezashi, Toshinori Tsuru
  • 学会等名: The 11th International Congress on Membranes and Membrane Processes (ICOM 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Development of microporous organo-silica membranes and their applications for molecular separation (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nagasawa
  • 学会等名: International Workshop on Materials, Membranes, Energy and Water Management
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 誘電体バリア放電を用いたシリカ膜の大気圧プラズマCVD製膜 (2017)
  • 著者名/発表者名: 香川 貴彦，長澤 寛規，金指 正言，都留 稔了
  • 学会等名: 化学工学会第49回秋季大会
• [学会発表] Plasma-Enhanced CVD of Amorphous Carbon Membranes: Gas Permeation Behavior at High Temperature (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagasawa H, Kanezashi M, Yoshioka T and Tsuru T
  • 学会等名: The 10th Conference of Aseanian Membrane Society
  • 発表場所: Nara
  • 年月日: 2016-07-26
  • 国際学会
• [学会発表] Microporous organosilica membranes prepared via plasma-enhanced chemical vapor deposition (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagasawa H, Kanezashi M, Yoshioka T and Tsuru T
  • 学会等名: 14th International Conference on Inorganic Membranes
  • 発表場所: Atlanta, USA
  • 年月日: 2016-07-10
  • 国際学会
• [学会発表] Atmospheric-pressure plasma deposition of microporous silica membranes for molecular separation (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagasawa H, Yamamoto Y, Kanezashi M, Yoshoka T and Tsuru T
  • 学会等名: 14th International Conference on Inorganic Membranes
  • 発表場所: Atlanta, USA
  • 年月日: 2016-07-10
  • 国際学会
• [学会発表] Atmospheric-pressure plasma deposition of microporous silica membranes for molecular separation (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nagasawa, Yuta Yamamoto, Masakoto Kanezashi, Tomohisa Yoshioka, Toshinori Tsuru
  • 学会等名: 14th International Conference on Inorganic Membranes
  • 発表場所: Atlanta, GA, USA
  • 年月日: 2016-07-10
• [学会発表] 大気圧プラズマCVD法によるオルガノシリカ分子ふるい膜の作製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 長澤 寛規，山本 裕太，金指 正言，吉岡 朋久，都留 稔了
  • 学会等名: 日本膜学会第38年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-05-10
• [学会発表] 大気圧プラズマCVD法によるシリカ膜の作製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 長澤 寛規, 山本 裕太, 金指 正言, 吉岡 朋久, 都留 稔了
  • 学会等名: 化学工学会第79年会
  • 発表場所: 関西大学, 吹田
  • 年月日: 2016-03-13
• [学会発表] 大気圧プラズマを用いたシリカ系分離膜の作製および特性評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本 裕太, 長澤 寛規, 金指 正言, 吉岡 朋久, 都留 稔了
  • 学会等名: 膜シンポジウム2015
  • 発表場所: 神戸大学，神戸
  • 年月日: 2015-11-25
• [産業財産権] 気体分離フィルタの製造方法 (2016)
  • 発明者名: 都留 稔了，長澤 寛規，金指 正言
  • 権利者名: 広島大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2016-01-29