Control of metal doped amorphous frame structures and development of effective void space for gas separation membranes, using molecular dynamics simulations

2008 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19560755
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Properties in chemical engineering process/Transfer operation/Unit operation
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: YOSHIOKA Tomohisa Hiroshima University, 大学院・工学研究科, 准教授 (50284162)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): TSURU Toshinori 広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20201642)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Keywords: 多孔性セラミック膜 / 気体分離 / 分子動力学法 / 金属ドープ

Research Abstract

多孔性セラミック気体分離膜材料として, 金属添加シリカおよびジルコニアコロイドゾルを調製し, ゲル粉体試料の構造を評価した. これらのセラミック材料を用いることにより, 高透過選択性と安定性を有する多孔性セラミック水素分離膜の作製が可能であった. また, 様々な構造を有するアモルファスシリカ膜における気体透過現象を分子動力学シミュレーションにより再現し, 気体透過特性とアモルファス多孔性セラミック膜構造の関係を明らかとした.

Research Products

• [Journal Article] Characterization of Co-doped silica for improved hydrothermal stability and application to hydrogen separation membranes at high temperatures (2008)
  • Author(s): Ryosuke Igi, Tomohisa Yoshioka, Yumi H. Ikuhara, Yuji Iwamoto, Toshinori Tsuru
  • Journal Title: Journal of the American Ceramic Society 91(9) Pages: 2975-2981
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MD simulation studies for effect of membrane structures and dynamics on gas permeation properties through microporous amorphous silica membranes (2008)
  • Author(s): Tomohisa Yoshioka, Akinori Yasumoto, Kouhei Kishi, Toshinori Tsuru
  • Journal Title: Desalination 233 Pages: 333-341
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A molecular dynamics simulation of pressure-driven gas permeation in a micropore potential field on silica membranes (2007)
  • Author(s): Tomohisa Yoshioka, Masashi Asaeda, Toshinori Tsuru
  • Journal Title: Journal of Membrane Science 293 Pages: 81-93
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 分子動力学シミュレーションによるシリカ膜における凝縮性モデル分子の透過特性の検討 (2008)
  • Author(s): 福島健平
  • Organizer: 膜シンポジウム2008
  • Place of Presentation: 大阪大学(豊中市)
  • Year and Date: 2008-11-14
• [Presentation] 分子動力学法を用いた多元的細孔構造と気体透過特性の検討 (2008)
  • Author(s): 中田章博
  • Organizer: 化学工学会第40回秋季大会
  • Place of Presentation: 東北大学(仙台市)
  • Year and Date: 2008-09-24
• [Presentation] Molecular dynamics simulation of water vapor permeation through microporous amorphous silica membranes (2008)
  • Author(s): Kenpei Fukushima
  • Organizer: 10th International Conference on Inorganic Membranes
  • Place of Presentation: Waseda University, Tokyo, JAPAN
  • Year and Date: 2008-08-19
• [Presentation] イットリウム添加多孔性ジルコニア膜の作製 (2008)
  • Author(s): 寺澤慶治
  • Organizer: 日本ゾルゲル学会第6回討論会
  • Place of Presentation: 名古屋市中小企業振興会館(名古屋市)
  • Year and Date: 2008-08-01
• [Presentation] 二元的細孔構造を有する多孔性シリカ膜における気体透過の分子動力学シミュレーション (2008)
  • Author(s): 吉岡朋久
  • Organizer: 日本膜学会第30年会
  • Place of Presentation: 東京理科大学(東京)
  • Year and Date: 2008-05-16
• [Presentation] MD simulation studies for effect of membrane structures and dynamics on gas permeation properties through microporous amorphous silica membranes (2007)
  • Author(s): Tomohisa Yoshioka
  • Organizer: Aseanian Membrane Society 2007
  • Place of Presentation: Taipei, TAIWAN
  • Year and Date: 2007-08-18
• [Presentation] 高温水蒸気雰囲気における多孔性金属ドープシリカ構造の安定性の検討 (2007)
  • Author(s): 岸幸平
  • Organizer: 日本ゾルゲル学会第5回討論会
  • Place of Presentation: ぱ・る・るプラザ京都(京都市)
  • Year and Date: 2007-07-25