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2011 Fiscal Year Annual Research Report

熱水反応に基づく燃料電池用フッ素ポリマー膜材料の非焼却分解システム

Research Project

Project/Area Number 21310059
Research InstitutionKanagawa University

Principal Investigator

堀 久男  神奈川大学, 理学部, 教授 (50357951)

Keywords燃料電池 / ペルフルオロスルホン酸膜 / 熱水 / フッ素 / 分解 / 亜臨界
Research Abstract

近年、燃料電池等に使われるフッ素ポリマー膜(電解質膜)の需要が増えている。その一方でこれらの原料である天然資源(蛍石、フッ化カルシウムの鉱物)は特定国に偏在し、世界的な需要の増大と産出国の貿易統制により入手が困難な状況となっている。このため廃棄物からフッ素成分を回収し、循環利用することが望まれている。
これらの材料の廃棄物をフッ化物イオンまで分解できれば、既存の処理技術によりフッ化カルシウムに変換できる。フッ化カルシウムは酸処理によりフッ化水素酸となり、これは全てのフッ素材料の原料である。従ってフッ素資源を循環利用するためには、廃棄物をフッ化物イオンまで分解する効果的なプロセスを作ることが重要である。しかしながらこれらは強固な炭素・フッ素結合から成り立っているため分解は容易でない。高温での焼却は可能であるが、原子レベルまで分解させるためには相当の高温を必要とするだけでなく、生成するフッ化水素ガスが焼却炉材(耐火煉瓦)を激しく損傷するという問題がある。そこで本研究は燃料電池用フッ素ポリマー膜を焼却によらずに低エネルギーコストでフッ化物イオンまで完全に分解できる反応技術を世界に先駆けて開発することを目的としている。
23年度は亜臨界水を用いてペルフルオロスルホン酸膜を中心とした様々なフッ素材料の分解・無機化反応を行った。

  • Research Products

    (7 results)

All 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] フッ素系イオン交換膜の亜臨界水分解2011

    • Author(s)
      堀久男
    • Journal Title

      用水と廃水

      Volume: 53 Pages: 70-77

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 機能性フッ素ポリマーおよび関連物質の分解・再資源化反応の開発2011

    • Author(s)
      堀久男
    • Journal Title

      高分子

      Volume: 60 Pages: 856-858

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Efficient decomposition of perfluorinated ion-exchange membrane to fluoride ions using subcritical water with zerovalent metals2012

    • Author(s)
      堀久男
    • Organizer
      The 1st Indian International Conference on Fluorine Chemistry
    • Place of Presentation
      New Delhi
    • Year and Date
      2012-02-24
  • [Presentation] 微量化学物質の分解・無害化技術の最新動向~有機フッ素化合物を例として~2012

    • Author(s)
      堀久男
    • Organizer
      第57回日本水環境学会セミナー
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2012-01-26
  • [Presentation] Efficient decomposition of perfluorinated ion-exchange membrane to fluoride ions by using zerovalent metals in subcritical water2011

    • Author(s)
      堀久男
    • Organizer
      International Conference on Materials and Technologies for Green Chemistry
    • Place of Presentation
      Tallinn
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] 亜臨界水と鉄粉を用いたフッ素系イオン交換ポリマーの高効率分解・無機化2011

    • Author(s)
      堀久男
    • Organizer
      第20回環境化学討論会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2011-07-16
  • [Presentation] 環境残留性有機フッ素化合物およびフッ素ポリマーの高効率分解反応の開発2011

    • Author(s)
      堀久男
    • Organizer
      第21回神奈川大学平塚シンポジウム機能性フッ素化合物のグリーンケミストリー~環境・資源問題に対応する新技術
    • Place of Presentation
      平塚
    • Year and Date
      2011-05-28

URL: 

Published: 2013-06-26  

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