2021 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of adsorption mechanism of Wetting/ Non-wetting adsorption phenomenon
| Project/Area Number |
19K05125
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokushima |
|---|
Principal Investigator |
堀河 俊英 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (90380112)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 吸着 / 吸着メカニズム / wetting/non-wetting / 吸着熱 / 吸着シミュレーション / キャラクタリゼーション |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
近年、あらゆるプロセスの省エネルギー化・高効率化が求められ、分離技術においてもその例外ではなく、多角的な視点から研究が進められている。天然ガスから二酸化炭素、メタン、BTX、水蒸気などの分離精製技術として気相吸着分離技術が適用される。これら吸着分離性能は適用する吸着剤と吸着質の相互作用、吸着分離温度などに大きく依存し、それら吸着メカニズムを詳細に理解することが非常に重要である。吸着メカニズムのより良い理解が、より高分離性能を有する吸着剤の設計・製造を可能とし、また、高精度吸着シミュレータの開発に大きく寄与する。本研究では炭素系吸着剤のような吸着質と非常に強い相互作用を示す吸着剤から、ポリマーのように吸着質と弱い相互作用を示す吸着剤への非極性、極性吸着質の吸着挙動を50K－常温の温度範囲において測定し、吸着等温線と吸着に伴う吸着熱、また吸着シミュレーションの情報を融合することで、各吸着剤への吸着質が示すWetting/Non-wetting吸着挙動の有無とその吸着メカニズムの解明を目的として研究を遂行した。
吸着質－吸着剤相互作用の強弱による吸着挙動：吸着剤に高炭素化グラファイト(高相互作用)、アモルファスカーボン(低相互作用)を適用し、クリプトンの吸着挙動を詳細に検討し、相互作用の強弱による吸着挙動の違いについて明らかにした。また、非極性・極性吸着質の吸着挙動：吸着質に極性分子であるエタノール、水を適用し高炭素化グラファイト表面への広温度域における吸着挙動を詳細に観察した結果、凝固点近傍の低温下ではグラファイト表面で形成するメタノール吸着層の構造が制限され吸着量が常温時の吸着量と比較して大幅に減少すること、さらに、そのメカニズムについて明らかにした。
|
Research Products
(2 results)
