非水系有機溶剤混合物分離のための多孔性セラミック分離膜の開発

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05453102
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 浅枝 正司 広島大学, 工学部, 教授 (40026224)
• Keywords: 膜分離 / 多孔性セラミック膜 / ゾル-ゲル法 / 浸透気化法 / 超微細孔 / 有機溶剤混合物 / シリカ-ジルコニア膜

Research Abstract

高温或いは有機溶剤等の化学薬品に対して極めて安定な多孔性セラミック分離膜の開発研究を行なってきた。本年度は、ジルコニアを10%含むシリカ-ジルコニヤ多孔性膜のゾル-ゲル法による製膜法の検討を行ない、下記の結果を得た。
(1)アルカリに対しても比較的安定なジルコニア10%を含むシリカ-ジルコニアコロイドゾルの調製法とコロイド粒子径の制御条件を見出した。
(2)ゾル-ゲル法におけるコロイドゾルの基材へのコーティング法として、従来のディップコーティング法よりも160-190℃に基材を加熱して行なう高温コーティング法が極めて有効である事を見出した。
(3)製膜時における膜の細孔分布の変化をダイナミック法によって測定し、約1ナノメータの比較的シャープな細孔分布を持つシリカ-ジルコニア膜の製膜が可能であることが判明した。
(4)本研究で開発した多孔性シリカ-ジルコニア膜によってメタノール/ベンゼン、エタノール/ベンゼン及びエタノール/シクロヘキサン系混合物の浸透気化法による分離実験を行なった結果、アルコールの高選択透過性(分離係数:数百)を示し、アルコールの透過速度も極めて大きいことが分かった。
(5)アルコールの透過機構に関する理論的解析を行なうことによって、透過速度の濃度依存性を良く表現する透過モデルを提案した。
本研究成果は、Materials Research Society,1994 Spring Meeting(San Francisco)にて発表(招待講演)する。