Brand-new strategy for molecular separation by active membrane control

• Project/Area Number: 25K01620
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28030:Nanomaterials-related
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 二村 竜祐 信州大学, 学術研究院理学系, 助教 (90647223)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飯山 拓 信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (30313828) ; 田中 秀樹 信州大学, 学術研究院超学系, 教授 (80376368)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2027: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2026: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000); Fiscal Year 2025: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
• Keywords: ガス分離膜 / グラフェンオキサイド / イオン液体 / 複合体 / 能動的制御

Outline of Research at the Start

多孔性材料の有するナノ空間を分子篩として利用した膜分離技術は、排熱・排CO2における環境負荷の極めて小さな分子分離法として近年注目を集めている。しかしながら従来の膜分離法には原理上、分離効率と透過速度のトレードオフが存在し、パフォーマンスの限界が課題となっていた。本研究で合成するGO-IL膜では、GO層間のナノ空間をイオン液体を閉じ込める『容器』として利用する。つまり、GO-IL膜はイオン液体の特長である流動性を保持した膜材料である。本研究ではGO-IL膜の有するナノ空間を分子篩とし、さらに電場印加によってガス分子の輸送を加速することで、高い選択性と透過性を両立したガス膜分離法の確立を目指す。