Mechanism of high performances in carbon nanotubes / polyamide reverse osmosis composite membrane
| Project/Area Number |
17H03401
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Composite materials/Surface and interface engineering
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
Endo Morinobu 信州大学, 先鋭領域融合研究群先鋭材料研究所, 特別特任教授 (10021015)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
モレロス・ゴメス アーロン 信州大学, 先鋭領域融合研究群カーボン科学研究所, 特任准教授 (00793746)
竹内 健司 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (20504658)
Cruz Rodolfo 信州大学, 先鋭領域融合研究群カーボン科学研究所, 特任教授 (30597878)
林 卓哉 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (80313831)
オルティス・メディナ ホスエ 信州大学, 先鋭領域融合研究群カーボン科学研究所, 特任准教授 (30793765)
犬飼 茂樹 信州大学, アクア・イノベーション拠点(COI), 研究員 (10529738)
滝沢 善洋 信州大学, アクア・イノベーション拠点(COI), 研究員 (10795082)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
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| Keywords | カーボンナノチューブ / 逆浸透膜 / 耐ファウリング性 / マルチスケールシミュレーション / 分子動力学シミュレーション / 機能性複合材料 / ナノ材料 |
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| Outline of Final Research Achievements |
To contribute to the basic science and technology of water production membrane, the theoretical analysis on the high performances of CNT/PA composite membranes have been done. The excellent water permeability of the composite membrane is given rise to the shorter path of the water molecules diffusing in the composite membrane than that of pristine PA membrane, by the multiscale simulation. The high antifouling property of the composite membrane for natural organic matter (MOU) is shown theoretically to be originated from the specific surface structure as well as the charge transfer effect of the composite membrane, by MD calculation. This study can contribute to the further development of new membrane science and technology.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は、カーボンナノチューブ（CNT）とポリアミド（PA）複合RO膜の高性能発現機構の理論的解析を通して、当該膜とRO膜一般の科学と技術の発展に寄与し、もって水の世紀に貢献する膜技術のイノベーション創出に資することを目的している。すなわち、カーボンナノチューブとポリアミドの複合膜の優れたRO機能発現のメカニズムを理論的に解析し、当複合膜の高透水性と耐ファウリング性は固有の複合構造によってもたらされることを理論的に解明した。この成果は、膜技術の発展に資するとともにSDGｓNo.6への貢献そして21世紀の水の世紀において海水淡水化と造水技術に寄与する新規膜技術の知見を提供している。
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Report
(4 results)
Research Products
(9 results)
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[Journal Article] New Insights in the Natural Organic Matter Fouling Mechanism of Polyamide and Nanocomposite Multiwalled Carbon Nanotubes-Polyamide Membranes2019
Author(s)
Rodolfo Cruz-Silva, Yoshihiro Takizawa, Auppatham Nakaruk, Michio Katouda, Ayaka Yamanaka, Josue Ortiz-Medina, Aaron Morelos-Gomez, Syogo Tejima, Michiko Obata, Kenji Takeuchi, Toru Noguchi, Takuya Hayashi, Mauricio Terrones, Morinobu Endo
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Journal Title
Environ. Sci. Technol. (ACS)
Volume: -
Issue: 11
Pages: 6255-6263
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Polyamide-Carbon Nanotubes Nanocomposite Membranes for Desalination-Synthesis, Performance and Computational Studies2017
Author(s)
Rodolfo Cruz-Silva, Takumi Araki, Shigeki Inukai, Josue Ortiz-Medina, Aaron Morelos-Gomez, Shogo Tejima, Takuya Hayashi, Toru Noguchi, Kenji Takeuchi, Mauricio Terrones, Morinobu Endo
Organizer
2017 MRS Fall Meeting
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