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シリカネットワーク構造制御による超高透過性を有する二酸化炭素分離膜の創製

研究課題

研究課題/領域番号 24560924
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
研究機関広島大学

研究代表者

金指 正言  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10467764)

連携研究者 郡司 天博  東京理科大学, 理工学部工業化学科, 教授 (20256663)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードゾル-ゲル法 / ガス分離 / アモルファスシリカ / 細孔径制御 / 分子ふるい / 緻密化 / 二酸化炭素分離 / シリカネットワーク / アモルファス
研究成果の概要

本研究では,従来のシリカ膜では分離が困難であった二酸化炭素分離を目的とした,新規二酸化炭素分離膜を創製するために,シリカネットワークサイズを0.38 nm程度に精密制御した。ネットワークサイズの制御は,Si原子間の有機官能基によるスペーサー法,種々の員環数を有する環状シロキサンをユニットとしてもつ環状アルコキシドを出発原料として制御した。いずれの手法においてもネットワーク制御が可能で,Si4員環構造を有するPOSS膜はCO2/CH4高選択透過性を示した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) 図書 (5件)

  • [雑誌論文] Gas permeation properties through Al-doped organosilica membranes with controlled network size2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kanezashi, S. Miyauchi, H. Nagasawa, T. Yoshioka, T. Tsuru
    • 雑誌名

      Journal of Membrane Science

      巻: 466 ページ: 246-252

    • DOI

      10.1016/j.memsci.2014.04.051

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experimental and theoretical study on small gas permeation properties through amorphous silica membranes fabricated at different temperatures2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kanezashi, T. Sasaki, H. Tawarayama, H. Nagasawa, T. Yoshioka, K. Ito, T. Tsuru,
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C

      巻: 118 号: 35 ページ: 20323-20331

    • DOI

      10.1021/jp504937t

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modified gas-translation model for prediction of gas permeation through microporous organosilica membranes2014

    • 著者名/発表者名
      H. Nagasawa, T. Niimi, M. Kanezashi, T. Yoshioka, T. Tsuru
    • 雑誌名

      AIChE Journal

      巻: 60 号: 12 ページ: 4199-4210

    • DOI

      10.1002/aic.14578

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CO2 permeation through organic-inorganic hybrid silica membranes in the presence of water vapor2014

    • 著者名/発表者名
      Xiuxiu Ren, Kanji Nishimoto, Masakoto Kanezashi, Hiroki Nagasawa, Tomohisa Yoshioka, and Toshinori Tsuru
    • 雑誌名

      Industrial & Engineering Chemistry Research

      巻: 53 号: 14 ページ: 6113-6120

    • DOI

      10.1021/ie404386r

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Closer Look at the Development and Performance of Organic/Inorganic Membranes Using 2,4,6-tris[3(triethoxysilyl)-1-propoxyl]-1,3,5-triazine (TTESPT)2014

    • 著者名/発表者名
      Suhaina M. Ibrahim, Rong Xu, Hiroki Nagasawa, Akinobu Naka, Joji Ohshita, Tomohisa Yoshioka, Masakoto Kanezashi, Toshinori Tsuru
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 4 号: 30 ページ: 12404-12407

    • DOI

      10.1039/c3ra41971a

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of Pd dispersion in sol-gel derived amorphous silica membranes for hydrogen separation at high temperatures2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kanezashi, D. Fuchigami, T. Yoshioka, T. Tsuru
    • 雑誌名

      J. Membr. Sci.

      巻: 439 ページ: 78-86

    • DOI

      10.1016/j.memsci.2013.03.037

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micropore size estimation on gas separation membranes: A study in experimental and molecular dynamics2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshioka, M. Kanezashi, T. Tsuru
    • 雑誌名

      AIChE J.

      巻: 59 号: 6 ページ: 2179-2194

    • DOI

      10.1002/aic.13966

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tailoring the affinity of organosilica membranes by introducing polarizable ethenylene bridges and aqueous ozone modification2013

    • 著者名/発表者名
      Xu, Rong; Kanezashi, Masakoto; Nagasawa, Hiroki; Yoshioka, Tomohisa; Okuda, Tetsuji; Ohshita, Joji; Tsuru, Toshinori,
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 5 号: 13 ページ: 6147-54

    • DOI

      10.1021/am401056a

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and characterization of methy-modified hybrid silica membranes for gas separation2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ma, H. R. Lee, K. Okahana, M. Kanezashi, T. Yoshioka, T. Tsuru
    • 雑誌名

      Desalination and Water Treatment

      巻: 51 号: 25-27 ページ: 5149-5154

    • DOI

      10.1080/19443994.2013.768409

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gas permeation properties of silica membranes with uniform pore sizes derived from polyhedral oligomeric silsesquioxane2012

    • 著者名/発表者名
      M. Kanezashi, T. Shioda, T. Gunji, T. Tsuru
    • 雑誌名

      AIChE J.

      巻: 58 ページ: 1733-1743

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Separation of propylene/propane binary mixtures by bis (triethoxysilyl) methane (BTESM)-derived silica membranes fabricated at different calcination temperatures2012

    • 著者名/発表者名
      M. Kanezashi, W. N. Shazwani, T. Yoshioka, T. Tsuru
    • 雑誌名

      J. Membr. Sci.

      巻: 415-416 ページ: 478-485

    • DOI

      10.1016/j.memsci.2012.05.034

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of calcination temperature on the PV dehydration performance of alcohol aqueous solutions through BTESE-derived silica membranes2012

    • 著者名/発表者名
      J. Wang, M. Kanezashi, T. Yoshioka, T. Tsuru
    • 雑誌名

      J. Membr. Sci.

      巻: 415-416 ページ: 810-815

    • DOI

      10.1016/j.memsci.2012.05.073

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pervaporation of acetic acid aqueous solutions by organosilica membranes2012

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuru, T. Shibata, J. Wang, H. R. Lee, M. Kanezashi, T. Yoshioka
    • 雑誌名

      J. Membr. Sci.

      巻: 421-422 ページ: 25-31

    • DOI

      10.1016/j.memsci.2012.06.012

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pore-size tuning of highly selective organic-inorganic hybrid silica membranes by solid-phase post-treatment at low temperature2012

    • 著者名/発表者名
      Jinhui Wang, Genghao Gong, Masakoto Kanezashi, Tomohisa Yoshioka, Kenji Ito, Toshinori Tsuru
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 41 号: 12 ページ: 1663-1665

    • DOI

      10.1246/cl.2012.1663

    • NAID

      10031135786

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高温焼成によりネットワーク構造を制御したシリカ膜の気体透過特性2014

    • 著者名/発表者名
      金指正言,佐々木孝紀,俵山博匡,長澤寛規,吉岡朋久,都留稔了
    • 学会等名
      膜シンポジウム2014
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2014-11-26 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] C3H6/C3H8分離のための金属ドープ有機無機ハイブリッド膜の作製2014

    • 著者名/発表者名
      宮宇地秀治,金指正言,長澤寛規,吉岡朋久,都留稔了
    • 学会等名
      化学工学会第46回秋季大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Pore size control of bis (triethoxysilyl) methane (BTESM)-derived silica membranes for improved propylene/propane separation properties2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kanezashi, S. Miyauchi, H. Nagasawa, T. Yoshioka, T. Tsuru
    • 学会等名
      International Congress on Membranes and Membrane Processes (ICOM) 2014
    • 発表場所
      Suzhou, China
    • 年月日
      2014-07-20 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高温焼成SiO2膜の作製と気体透過特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      金指正言,佐々木孝紀,俵山博匡,長澤寛規,吉岡朋久,都留稔了
    • 学会等名
      日本膜学会第36年会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2014-05-12 – 2014-05-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] オルガノシリカ膜のPost-treatment法および透過特性に及ぼす影響2014

    • 著者名/発表者名
      小田川俊也,長澤寛規,金指正言,吉岡朋久,都留稔了
    • 学会等名
      日本膜学会第36年会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2014-05-12 – 2014-05-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] スペーサー法による有機無機ハイブリッド膜のネットワーク制御と透過特性2013

    • 著者名/発表者名
      西本貫時,長澤寛規,金指正言,吉岡朋久,都留稔了
    • 学会等名
      日本膜学会第35年会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Alドープによる有機無機ハイブリッド膜の細孔径制御と気体透過特性2013

    • 著者名/発表者名
      宮宇地秀治,金指正言,長澤寛規,吉岡朋久,都留稔了
    • 学会等名
      日本膜学会第35年会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Propylene/propane separation properties through bis (triethoxysilyl) methane (BTESM)-derived silica membranes with controlled silica network size2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kanezashi, W. N. Shazwani, H. Nagasawa, T. Yoshioka, T. Tsuru
    • 学会等名
      bis (triethoxysilyl) methane (BTESM)-derived silica
    • 発表場所
      Boise, U. S. A.
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ゾル-ゲル法によるAlドープ有機無機ハイブリッド膜の作製と特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      宮宇地秀治,金指正言,長澤寛規,吉岡朋久,都留稔了
    • 学会等名
      日本ゾル-ゲル学会第11回討論会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 細孔径チューニングしたBTESM(ビストリエトキシリルメタン)膜のプロピレン/プロパン透過特性2013

    • 著者名/発表者名
      金指正言,宮宇地秀治,長澤寛規,吉岡朋久,都留稔了
    • 学会等名
      膜シンポジウム2013
    • 発表場所
      京都府立医科大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 焼成温度の異なるBTESM(ビストリエトキシシリルメタン)膜のプロピレン/プロパン透過特性2012

    • 著者名/発表者名
      金指正言,W. N. Shazwani,吉岡朋久,都留稔了
    • 学会等名
      日本膜学会第34年会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Gas permeation properties of silica membranes for CO2 separation derived from polyhedral oligomeric silsesquioxane2012

    • 著者名/発表者名
      M. Kanezashi, T. Shioda, T. Gunji, T. Tsuru
    • 学会等名
      7th Conference of Aseanian Membrane Society (AMS7)
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Bis (triethoxysilyl) methane (BTESM)-derived silica membranes with controlled silica network size for propylene/propane separation2012

    • 著者名/発表者名
      M. Kanezashi, M. Kawano, W. N. Shazwani, T. Yoshioka, T. Tsuru
    • 学会等名
      12th International Conference on Inorganic Membranes (ICIM12)
    • 発表場所
      Enshede, The Netherlands
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] 最近の化学工学63「ここまできた膜分離プロセス~基礎から応用」2014

    • 著者名/発表者名
      金指正言,都留稔了
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      三恵社
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] ゾル-ゲル法の最新応用と展望2014

    • 著者名/発表者名
      金指正言,都留稔了
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] エネルギー・化学プロセスにおける膜分離技術2014

    • 著者名/発表者名
      金指正言
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      S&T出版
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Encyclopedia of Membrane Science and Technology2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kanezashi
    • 総ページ数
      24
    • 出版者
      John Wiley & Sons
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] Normalized Knudsen-based permeance of zeolite and silica membranes for evaluation of micro-pore sizes2012

    • 著者名/発表者名
      H. R. Lee, G. Li, M. Kanezashi, T. Yoshioka, T. Tsuru
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      Nova Science Publishers, Inc.
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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