| Project/Area Number |
11124232
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
草壁 克己 九州大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30153274)
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| Project Period (FY) |
1999
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1999)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 1999: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
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| Keywords | カーボンアロイ / 炭化 / 膜分離 / 無機膜 / 炭素 / 分子ふるい |
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| Research Abstract |
本研究では、多孔質α-アルミナ支持管上にピレンとフェナントレンを骨格とする縮合多環多核芳香族(COPNA)化合物の前駆体膜をディップ法で被覆し、これを400-1000℃で炭化することにより炭素膜を得た。この膜は分子ふるい性を示し、空気分離や二酸化炭素分離では、高分子膜に比べて優れた分離特性を示すことを明らかにした。炭素材と金属とをアロイ化すれば、微細構造が変化することでミクロ孔径の制御が可能となることや、金属と気体分子との相互作用を利用することで高機能分離特性の発現が期待できる。そこで、ニッケル、モリブデンおよびパラジウムのアセチルアセトナートをCOPNA化合物のTHF溶液に加え多プレカーサーの炭化挙動を熱重量分析及び細孔分布測定を用いて検討した。このプレカーサーを支持管上に被覆して炭化することで、分子ふるい性を示す欠陥のないカーボンアロイ膜を作製することができた。金属を担持することでプレカーサーの炭素挙動が大きく変化することを明らかにし、また、ニッケル及びモリブデンを担持したカーボンアロイ膜では、炭素膜に比べて炭化温度400-500℃では透過率が増大し、分離性能も向上することがわかった。一方、透過率が極大となる炭化温度600℃では、両者の気体の透過特性に差がなかった。分離性能をさらに向上させるためには炭化条件を最適化する必要がある。この研究により、カーボンアロイ膜は分離機能と触媒機能の両方を利用する触媒膜への展開が期待できることがわかった。
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