架橋導入によるヨウ化水素濃縮用カチオン交換膜の耐久性の向上

Research Project

Project/Area Number	24K08146
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 27010:Transport phenomena and unit operations-related
Research Institution	Japan Atomic Energy Agency
Principal Investigator	田中伸幸国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 大洗研究所高温ガス炉研究開発センター, 研究職 (10391294)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	澤田真一国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所先端機能材料研究部, 上席研究員 (70414571)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2024: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords	水素製造法ISプロセス / カチオン交換膜 / イオン飛跡グラフト法 / ヨウ化水素濃縮
Outline of Research at the Start	熱化学水素製造法ISプロセスでは、ヨウ化水素（HI）溶液中のHIを濃縮するためにカチオン交換膜（CEM）を用いた電解電気透析が行われる。CEMの性能には高いプロトン伝導と選択性が要求されるだけでなく、高い耐久性を併せ持つ必要がある。本研究では、イオン飛跡グラフト法CEMに対して、架橋構造を導入し、イオン交換基を有するグラフト鎖の連結性を高め、耐久性を向上することを目的とする。架橋構造は、イオンチャネルの膨潤を抑制し、効率的にH+輸送でき、HI濃縮性能向上に寄与することを利用して、HI濃縮性能と耐久性を両立したCEM製膜の達成を目指す。