2021 Fiscal Year Research-status Report
Creation of high performance separation membranes incorporating phenolic cyclic oligomers with CO2 uptake mechanism
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19K12391
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| Research Institution | Ube National College of Technology |
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Principal Investigator |
山崎 博人 宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (20300618)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
喜多 英敏 山口大学, 大学院創成科学研究科, 学術研究員(寄附金) (10177826) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | フェノール類環状オリゴマー / ガス分離膜 / イソシアン酸オクタデシル / 気体透過性 / 理想分離係数 / 二酸化炭素分離 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
耐熱・耐水性に優れ、CO2取込構造をもつフェノール類環状オリゴマー（Noria）であるが、Noriaは成膜性の乏しいと言う欠点を持つ。この課題を解決するため、Noriaにアルキル鎖の導入を伴う化学修飾を施し、化学修飾Noriaによる自立膜の作成を試みた。
まず、Noriaはレゾルシノールとグルタルアルデヒドを80℃，48h反応して得た。次にイソシアン酸オクタデシル（OD）をNoriaと反応させ、オクタデシル化Noria（OD-Noria）を合成した。生成物の合成確認は、1H NMRとFT-IR、DSC、そしてGPC測定より行った。
1H NMR測定よりOD-Noriaの置換度は10.0/24(42%)、GPC測定よりMｗは3088、分散度 (Mw/Mｎ)は1.17とわかった。また、DSC測定より融点(Tm)は294.8℃、融解熱量は9.50J/gとわかった。Noriaには融点が現れなかったが化学修飾をすることによって融点が出現した。
溶媒キャスト法により、OD-Noriaの自立膜作成を試みた。しかしながら膜体にはピンホールが存在し、ガス透過試験に供するには至らなかった。そこで自立膜作成を見送り、αーアルミナ管状支持体（ポアサイズ：1.0μｍ，外径12ｍm×厚さ1.8mm×長さ100mm）を用いたOD-Noria管状膜の調製を試みた。SEM表面像には、１μｍ程度のピンホールや支持体の下地が観察された。更にSEM断面像には、表面から３～５μｍ程度の浸み込みがあったが支持体表面にμｍ単位の厚みのコート膜は形成されていなかった。このため、ガス透過試験を行うことは困難であった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
理由
新型コロナ禍による山口県内での蔓延防止の発令への影響が大変大きく、研究が思う様に進んでない。
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| Strategy for Future Research Activity |
1H NMR測定より得られたOD-Noriaの置換度は42%であり、昨年度の29％よりも向上した。今後は合成方法を再検討し、完全置換体を得ることで目的の自立膜を制作したい。
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| Causes of Carryover |
新型コロナ禍による山口県内での蔓延防止の発令への影響が大変大きく、研究が思う様に進まず、「補助事業期間延長承認申請書」を提出した。この延長期間に次年度使用額活用し、当初予定していた研究成果につなげたい。
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