モンモリロナイト層間化合物を基本とする新しい無機分離膜の設計と分離能

Research Project

Project/Area Number	61550693
Research Category	Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	化学工学
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	板谷謹悟東北大, 工学部, 助教授 (40125498)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	今野幹男東北大学, 工学部, 助教授 (40125547)
Project Period (FY)	1986
Project Status	Completed (Fiscal Year 1986)
Budget Amount *help	¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000) Fiscal Year 1986: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords	モンモリロナイト / 無機分離膜 / インターカレーション / イオン選択性膜
Research Abstract	研究代表者は、モンモリロナイトを基本とした無機分離膜を世界で始めて合成し、イオン分離能を先に報告している。(K.Itaya,A.J.Bard,J.Phys.Chem.,89,5565(1985))。酸化物でピラー化されたモンモリロナイト膜は、修飾電極の手法を用いて詳細に検討した結果イオン分離能を示す事が示唆され、その結果をもとに分離膜を作製し、イオン選択性を検討した結果、理想的に近いカチオン交換膜である事が判明した。この重要な発見をもとに、本研究においては、種々の酸化物、有機物でピラー化した一連の無機分離膜を合成し、そのイオン選択性、ガス透過性、溶質透過性を検討した。研究手法としては、まず、修飾電極の挙動を詳細に検討した上で、分離膜として有望な材料を選択し、その上で、分離膜を合成した。酸化物でピラー化したモンモリロナイトのカチオン(【H^+】,【Li^+】,【Na^+】【K^+】,【Rb^+】,【Cs^+】,【NH(_4^+)】等)選択性を検討した結果、新規無機膜は、カチオン性イオン交換体である事、及び膜中のカチオンの移動度の比は、水溶液中のそれに、ほぼ等しい事が判明した。アルキル鎮長のことなるアンモニウムイオン(n-アルキルトリメチアンモニウム)を層間に吸着した新規有機無機複合膜についてのイオン選択性を検討した。nの値が10以下のものでは、カチオン交換膜に、それ以上ではアニオン交換膜となる事が判明した。