2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a novel desalination technique by using reversible dispersion and flocculation change of temperature responsive slurries
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16K12651
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
森 隆昌 法政大学, 生命科学部, 教授 (20345929)
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2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 正浸透 / ドロー溶液 / 温度応答性 / スラリー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
正浸透プロセスで用いるドロー溶液の候補として、温度応答性スラリーが適しているのかどうかを多方面から解析した。様々な条件で粒子と温度応答性高分子を混ぜた水系スラリーを調製し、スラリー特性の温度依存性を調査した。
アルミナ粒子とPNIPAMを含む温度応答性スラリーとPNIPAM水溶液（通常の温度応答性高分子溶液）とを比較した結果、高分子の浸透圧に粒子の存在はほとんど影響を与えないことが分かり、正浸透で必要となる浸透圧を高分子溶液の濃度から見積もり、スラリー調製すれば良いことが分かった。粒子が存在することによるメリットが最も表れたのは、加温してドロー溶液から水を分離するプロセスであった。すなわち、PNIPAM溶液では、加温してもPNIPAMが沈降分離可能なほど大きな塊を作ることができない条件であっても、アルミナ粒子が存在すると、アルミナ粒子を巻き込む形でPNIPAMが不溶化し大きな塊を形成するため、容易に沈降分離でき、回収できる水の量が増加することが示された。さらに、アルミナ粒子とPNIPAMからなる温度応答性スラリーは繰り返し加温、冷却を繰り返しても、粒子の分散・凝集転移が再現性良く起こり、また、回収した水中に含まれる残存粒子や温度応答性高分子の量は無視できるほど小さかったことから、温度応答性スラリーが繰り返し利用できる可能性があること（温度応答性スラリーの可逆性）が示された。
以上の実験事実から、温度応答性スラリーのドロー溶液としての応用可能性が示された。
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