高分子膜による有機液体混合液の透過分離と膜構造との関係の解析に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09651005
• Research Institution: Kansai University
• Principal Investigator: 浦上 忠 関西大学, 工学部, 教授 (80067701)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮田 隆志 関西大学, 工学部, 助教授 (50239414)
• Keywords: 高分子 / 膜 / 化学的構造 / 物理的構造 / ベンゼン / シクロヘキサン / アルコール水溶液 / 微量炭化水素除去 / 選択透過性

Research Abstract

芳香族/脂環族炭化水素混合物の代表的なものとしてベンゼン/シクロヘキサン混合液のパーベーパレーション法における透過分離透過特性を種々の高分子膜の化学的,物理的構造の観点から検討し,透過分離機構について検討を加えた。メチルメタクリレートとメタクリル酸との共重合体を多価金属イオンで架橋するとベンゼン選択透過性を示すが,架橋金属イオンによってその選択性が著しく異なり,膜の物理的,化学的構造が重要に関係していることが明らかになった。供給液による膜の膨潤を制御することにより選択透過性を向上するため,親水性高分子のセルロースをベースにしたベンゾイル化セルロースやトシルセルロース膜が調製され,ベンゼン選択透過性が改善され,膜の親水性ー疎水性バランスの重要性が明らかにされた。
アルコール水溶液の選択透過性に及ぼす膜構造因子を親水性高分子の化学修飾と物理的構造構築の観点から検討した。親水性高分子としては,四級化キトサンを選び,四級化度および架橋度を変え水選択透過性に及ぼす影響を検討した結果,親水性度と架橋度との最適化が水選択透過性に著しく影響することが明らかとなった。また,ポリ〔l-(トリメチルシリル)-l-プロピン〕膜のアルコール選択透過性を改善することを目的として,ポリジメチルシロキサンとパーフルオロアクリレートとのグラフト共重合体の添加がアルコール選択透過性の向上に有効であることを明らかにした。
水溶液中の微量の炭化水素を選択的に透過する膜が,ジメチルシロキサンマクロモノマーとアルキルメタクリレートから調製され,炭化水素選択透過性は共重合体組成に影響され,そのミクロ相分離構造のモルフォロジーに深く関係していることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] K.Inui: "Pervaporation characteristics of methyl methacrylate-methacylic acid copolymer membranes ionically crosslinked with metal ions for a benzene/cychlohexane mixture"J.Appl.Polym.Sci.. 71. 233-241 (1999)
• [Publications] T.Miyata: "Preparation of an antigen sensitive hydrogel using antigen-antibody bindings"Macromolecules. 32. 2082-2084 (1999)
• [Publications] T.Miyata: "Two types of fractal dimensions for phase separation in multicomponent polymer membranes"J.Polym.Sci.Part B:Polym.Phys.. 37. 1545-1550 (1999)
• [Publications] T.Miyata: "Morphorogical effects of microphase separation on the permselectivity for aqueous ethanol solutions of block and graft copolymer membranes containing poly(dimethylsiloxane)"Macromolecules. 32. 3712-3720 (1999)
• [Publications] T.Miyata: "A reversibly antigen-responsive hydrogel"Nature. 339. 766-769 (1999)
• [Publications] T.Uragami: "Removal of volatile organic compounds from dilute aqueous solutions by pervaparation"Trans.of Mter.Res.Soc.Jpn.. 24. 165-168 (1999)
• [Publications] T.Uragami: "Control of permselectivity with surface modifications of poly〔1-(trimethylsilyl)-1-propyne〕 membranes"Inter.J.Adhesion & Adhesive. 19. 405-409 (1999)
• [Publications] T.Uragami: "Pervaporation characteristics for benzene/cychlohexane mixtures through benzoylcellulose membranes"Macromol.Chem.Phys.. 200. 1985-1990 (1999)
• [Publications] T.Uragami: "Permeation and separation characteristics for benzene/cychlohexane mixtures through tosylcellulose membranes in pervaporation"Cellulose. 6. 221-231 (1999)
• [Publications] T.Uragami: "Preparation of polyion complex cross-linked chitosan gel membranes and their membrane properties"Network Polym.. 20. 203-208 (1999)
• [Publications] T.Miyata: "Annealing effect of microphase-separated membranes containing poly(dimethylsiloxane) on their permselectivity for aqueous ethanol solutions"Macromolecules. 32. 8465-8475 (1999)
• [Publications] T.Uragami: "Membrane Formation and Midification"American Chemical Society. 361 (2000)