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キレート配位子を利用した多孔性セラミック-有機相ナノ複合気体分離膜の創製

研究課題

研究課題/領域番号 15K06545
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関神戸大学 (2016-2017)
広島大学 (2015)

研究代表者

吉岡 朋久  神戸大学, 科学技術イノベーション研究科, 教授 (50284162)

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 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード二酸化炭素分離 / ナノろ過 / セラミック / キレート / チタニア / ジルコニア / 分子シミュレーション
研究成果の概要

有機キレート剤は窒素雰囲気下350℃で焼成することでセラミック膜中に残存した.アルミナ基材にTiO2-ZrO2-Dopamineゾルをコーティングした膜の35℃におけるCO2/N2透過率比は20を示し,ガス分離膜の作製が可能であることが示された.一方,有機キレート剤をテンプレートとするTiO2-ZrO2膜は,分画分子量2,000程度の分画性能を示し,ナノろ過膜としての応用可能性が示された.圧力勾配存在下の非平衡分子動力学透過シミュレーションより,ナノ細孔内においては,細孔表面からの相互作用の影響により透過流量が変化することが示された.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Water transport and ion rejection investigation for application of cyclic peptide nanotubes to forward osmosis process: A simulation study2017

    • 著者名/発表者名
      H. Wu, T. Yoshioka, K. Nakagawa, T. Shintani, T. Tsuru, D. Saeki, Y. Chen, K Tung, H. Matsuyama
    • 雑誌名

      Desalination

      巻: 424 ページ: 85-94

    • DOI

      10.1016/j.desal.2017.09.008

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 日本における膜分離法によるCO2 分離回収技術2017

    • 著者名/発表者名
      神尾英治,吉岡朋久
    • 雑誌名

      膜(MEMBRANE)

      巻: 42 ページ: 2-10

    • NAID

      130005403840

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] キレート配位子を鋳型とするナノ多孔性TiO2-ZrO2複合膜の作製と特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      貞佑樹, 吉岡朋久, 中川敬三, 新谷卓司, 神尾英治, 松山秀人
    • 学会等名
      化学工学会第83年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] TiO2-ZrO2-有機キレート配位子複合ガス分離膜の作製とCO2透過特性の評価2018

    • 著者名/発表者名
      平井翔一, 吉岡朋久, 中川敬三, 新谷卓司, 神尾英治, 松山秀人
    • 学会等名
      化学工学会第83年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] TiO2-ZrO2-有機キレート複合材料の特性評価とCO2分離膜への応用2017

    • 著者名/発表者名
      平井翔一,吉岡朋久,中川敬三,新谷卓司,神尾英治,松山秀人
    • 学会等名
      化学工学会第82年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学,東京
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機キレートをテンプレートとする多孔性TiO2-ZrO2複合膜の特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      貞佑樹, 吉岡朋久, 中川敬三, 新谷卓司, 神尾英治, 松山秀人
    • 学会等名
      日本膜学会第39年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 日本における膜分離法によるCO2分離回収技術2017

    • 著者名/発表者名
      吉岡朋久, 神尾英治
    • 学会等名
      日本膜学会第39年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Characterization of porous titania-zirconia composite membrane materials prepared by using organic chelating ligands2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshioka, Y. Sada, K. Nakagawa, T. Shintani, E. Kamio, H. Matsuyama
    • 学会等名
      11th International Congress on Membranes and Membrane Processes (ICOM2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of gas molecular properties on characterization of microporous membrane structures based on the modified GT model: molecular dynamics study2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshioka, K. Tamaoki, H. Nagasawa, M. Kanezashi, T. Tsuru
    • 学会等名
      11th International Congress on Membranes and Membrane Processes (ICOM2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多孔性TiO2-ZrO2複合膜材料のナノ細孔構造に及ぼす有機キレート配位子の影響2017

    • 著者名/発表者名
      貞佑樹, 吉岡朋久, 中川敬三, 新谷卓司, 神尾英治, 松山秀人
    • 学会等名
      分離技術会年会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] TiO2ナノ細孔内水透過シミュレーションと透過モデルによる解析2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木悠太, 吉岡朋久, 中川敬三, 新谷卓司, 三野泰志, 神尾英治, 松山秀人
    • 学会等名
      分離技術会年会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of nanoporous titania-zirconia composite membranes2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Sasda, T. Yoshioka, K. Nakagawa, T. Shintani, E. Kamio, H. Matsuyama
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Separation Science and Technology (ICSST17)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-equilibrium molecular dynamics simulation of water transport2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzuki, T. Yoshioka, K. Nakagawa, T. Shintani, Y. Mino, E. Kamio, H. Matsuyama
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Separation Science and Technology (ICSST17)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TiO2-ZrO2-有機キレート複合材料を用いたCO2分離膜の作製と特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      平井翔一, 吉岡朋久, 中川敬三, 新谷卓司, 神尾英治, 松山秀人
    • 学会等名
      膜シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 有機キレートを用いた多孔性TiO2-ZrO2複合膜の作製と構造評価2017

    • 著者名/発表者名
      貞佑樹,吉岡朋久,中川敬三,新谷卓司,神尾英治,松山秀人
    • 学会等名
      第19回化学工学会学生発表会
    • 発表場所
      大阪大学,大阪
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] CO2 permeation and CO2/N2 separation characteristics of sol-gel derived microporous amino-silica membranes2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshioka1, Y. Nagao, H. Nagasawa, M. Kanezashi, T. Tsuru
    • 学会等名
      THE 5TH ASIAN CONFERENCE ON INNOVATIVE ENERGY & ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING (ASCON-IEEChE 2016)
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation and gas permeation characteristics of microporous amorphous TiO2-ZrO2-Dopamine membranes2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshioka, Y. Ushio, H. Nagasawa, M. Kanezashi, T. Tsuru
    • 学会等名
      The 10th Conference of Aseanian Membrane Society (AMS10)
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2016-07-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 分子動力学法による有効透過分子径評価と分子形状が気体透過特性に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      玉沖和也,吉岡朋久,長澤寛規,金指正言,都留稔了
    • 学会等名
      膜シンポジウム2015
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 多孔性アミノシリカ膜のCO2透過特性に及ぼすCsドープおよび製膜条件の影響2015

    • 著者名/発表者名
      永尾享春,吉岡朋久,長澤寛規,金指正言,都留稔了
    • 学会等名
      化学工学会第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子動力学法を用いたOH基を有するオルガノシリカ膜の分子透過性評価2015

    • 著者名/発表者名
      成清慎太朗,吉岡朋久,長澤寛規,金指正言,都留稔了
    • 学会等名
      化学工学会第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] Current Trends and Future Developments on (Bio-) Membranes Silica Membranes: Preparation, Modelling, Application, and Commercialization, Chapter 5: Molecular dynamic (MD) simulation of silica membranes2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohisa Yoshioka
    • 総ページ数
      378
    • 出版者
      Elsevier
    • ISBN
      9780444638663
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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