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2013 Fiscal Year Annual Research Report

化学親和性を付与したセラミック系分離膜の合成開発

Research Project

Project/Area Number 23360285
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

岩本 雄二  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40399598)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 橋本 忍  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10242900)
本多 沢雄  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50301221)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords分離膜 / 水素 / 二酸化炭素 / 化学親和性 / 無機・有機ハイブリッド
Research Abstract

下記①~②のサブテーマ研究を系統的に実施して、新規なセラミックス製ガス分離膜の創製研究を実施した。
①H2、CO2親和性を付与した新規セラミックス分離膜の合成開発:本テーマで対象とした多元素系アモルファスセラミックスの一部の材料系では、従来には無い可逆的な水素との反応性を示すことを見出した。また、この材料系を薄膜化することで、水素の選択的な透過率の向上を観察することができた。一方、CO2分離を目的とした分離膜材料開発研究では、CO2の反応サイトを種々検討して、より高いCO2親和性を有するハイブリッド材料の合成に成功した。
②ガス透過抵抗の低減化を目的とした高気効率中間層/基材の合成開発:今年度は、アルミノシリート系プレカーサーに、ケイ素系ポリマーや天然原料を利用して、結晶化と多孔質構造制御を検討した。その結果、多孔質構造形成に有効なプロセス条件を見出した。また、ポリマープレカーサー法を利用した窒化物系材料を対象にした多孔質構造制御に関しても基礎的な知見を得た。
③分離膜・基材のガス透過特性と機械的特性評価:昨年度に引き続き異方性の高い板状アルミナを出発原料に利用して、多孔質構造制御を検討した。板状アルミナの結合相として用いる有機金属前駆体を種々検討して、高いガス透過特性とともに、比較的高い強度を有する板状アルミナ系多孔体の合成に有用なプロセス条件を見出した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (26 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (20 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Fabrication and characterization of hardened bodies from Japanese volcanic ash using geopolymerization2014

    • Author(s)
      H. Takeda, S. Hashimoto, H. Kanie, S. Honda and Y. Iwamoto
    • Journal Title

      Ceram. Int

      Volume: 40 Pages: 4071-4076

    • DOI

      10.1016/j.ceramint.2013.08.061

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rapid fabrication of highly dense geopolymers using a warm press method and their ability to absorb neutron irradiation2014

    • Author(s)
      H. Takeda, S. Hashimoto, H. Matsui, S. Honda and Y. Iwamoto
    • Journal Title

      Construction and Building Materials

      Volume: 50 Pages: 82-86

    • DOI

      10.1016/j.conbuildmat.2013.09.014

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hydrothermal stability of hydrogen permselective amorphous silica membrane synthesized by counter diffusion chemical vapor deposition method2013

    • Author(s)
      K. Miyajima, T. Eda, B. N. Nair, S. Honda and Y. Iwamoto
    • Journal Title

      J. Ceram. Soc. Japan

      Volume: 121 Pages: 992-998

    • DOI

      10.2109/jcersj2.121.992

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of Zeolite in Zeolite-geopolymer Hybrid Bulk Materials Derived from Kaolinitic Clays2013

    • Author(s)
      H. Takeda, S. Hashimoto, A. Yokoyama, S. Honda and Y. Iwamoto
    • Journal Title

      Materials

      Volume: 6 Pages: 1767-1778

    • DOI

      10.3390/ma6051767

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 様々な微構造形態をもつアルミナ多孔体の特性2014

    • Author(s)
      本多沢雄、江田智一、渡邊裕和、宮嶋圭太、大幸裕介、橋本忍、岩本雄二
    • Organizer
      日本セラミックス協会2014年年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学 神奈川
    • Year and Date
      20140317-20140319
  • [Presentation] Polymer-derived microporous amorphous silica2014

    • Author(s)
      Mohd Nazri MOHD SOKRI, S. HONDA, Y. IWAMOTO
    • Organizer
      3rd International Symposium on Ceramics nanotune Technology (ISCeNT-3)
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学 名古屋
    • Year and Date
      20140302-20140304
  • [Presentation] Heat transfer in porous ceramic materials2014

    • Author(s)
      D. S. SMITH, B. NAIT-ALI, J. BOURRET, N. TESSIER-DOYEN, C. S. PEYRATOUT, S. HONDA, K. OTSU, H. MATSUBARA, S. HASHIMOTO, Y. IWAMOTO
    • Organizer
      3rd International Symposium on Ceramics nanotune Technology (ISCeNT-3)
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学 名古屋
    • Year and Date
      20140302-20140304
  • [Presentation] The stress analysis of porous ceramic support tube in module of ceramic separation membranes2014

    • Author(s)
      S. Honda, S. Hashimoto, Y. Daiko, T. Eda, H. Watanabe, K. Miyajima and Y. Iwamoto
    • Organizer
      38th International Conference & Exposition on Advanced Ceramics & Composites (ICACC’14)
    • Place of Presentation
      Daytona Beach, USA
    • Year and Date
      20140126-20140131
  • [Presentation] セラミック分離膜支持基材用多孔体の物性と微構造評価2014

    • Author(s)
      本多沢雄、江田智一、渡辺裕和、宮嶋圭太、大幸裕介、橋本忍、岩本雄二
    • Organizer
      第52回セラミックス基礎科学討論会
    • Place of Presentation
      ウインクあいち 愛知
    • Year and Date
      20140109-20140110
  • [Presentation] 粒子配向アルミナの作製とその熱および機械的特性評価2013

    • Author(s)
      橋本 忍、本多沢雄、岩田周也、岩本雄二
    • Organizer
      平成25年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • Place of Presentation
      名城大学 名古屋
    • Year and Date
      20131207-20131207
  • [Presentation] 非晶質シリカ系材料の水素との反応挙動2013

    • Author(s)
      多田翔太朗、水野秀紀、大幸祐介、本多沢雄、岩本雄二
    • Organizer
      平成25年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • Place of Presentation
      名城大学 名古屋
    • Year and Date
      20131207-20131207
  • [Presentation] Effect of Pore Microstructure on Properties of Porous Alumina for Support Substrates of Permselective Ceramic Membranes2013

    • Author(s)
      S. Honda, Y. Daiko, S. Hashimoto, T. Eda, H. Watanabe, K. Miyajima, B. Nait Ari, D. S. Smith and Y. Iwamoto
    • Organizer
      The 30th Japan-Korea International Seminar on Ceramics
    • Place of Presentation
      北九州
    • Year and Date
      20131120-20131123
  • [Presentation] Gas permeation properties of amorphous silica-based membranes having chemical affinity2013

    • Author(s)
      Y. Iwamoto
    • Organizer
      The International Conference on High-Performance Ceramics (CICC-8)
    • Place of Presentation
      Chongqing, China
    • Year and Date
      20131104-07
  • [Presentation] セラミック分離膜支持基材用アルミナ多孔体物性におよぼす微構造の影響2013

    • Author(s)
      本多沢雄、大幸裕介、橋本忍、江田智一、渡邊裕和、宮嶋圭太、Benoit Nait-Ali、David Smith、岩本雄二
    • Organizer
      第26回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      信州大学
    • Year and Date
      20130904-20140906
  • [Presentation] Gas permeation behaviors of amorphous silica-based composite membranes2013

    • Author(s)
      Y. Iwamoto, A. Mori, H. Mizuno, K. Hataya, S. Sakaida and S. Honda
    • Organizer
      13th Conference of the European Ceramic Society (ECerS13)
    • Place of Presentation
      Limoge France
    • Year and Date
      20130623-27
  • [Presentation] Improvement of Properties on Porous Alumina from Platelets with Solution Immersion and Reheating Treatment2013

    • Author(s)
      S. Hashimoto, S. Honda and Y. Iwamoto
    • Organizer
      13th Conference of the European Ceramic Society (ECerS13)
    • Place of Presentation
      Limoge France
    • Year and Date
      20130623-20130627
  • [Presentation] Chemical formation of silicon nitride-based ceramics from polymer precursors2013

    • Author(s)
      Y. Iwamoto
    • Organizer
      13th Conference of the European Ceramic Society (ECerS13)
    • Place of Presentation
      Limoge France
    • Year and Date
      20130623-20130627
    • Invited
  • [Presentation] Effect of microstructure on properties of porous alumina for support substrates of permselective ceramic membranes2013

    • Author(s)
      S. Honda, N. Nishihara, T. Eda, H. Watanabe, K. Miyajima, S. Hashimoto,N. A. Benoit and D. S. Smith
    • Organizer
      13th Conference of the European Ceramic Society (ECerS13)
    • Place of Presentation
      Limoge France
    • Year and Date
      20130623-20130627
  • [Presentation] Synthesis and characterization of polymer-derived micro-/meso-porous amorphous silica-based materials for gas separation membranes2013

    • Author(s)
      T. Onishi, A. Kawai, Y. Yamada, T. Hiramatsu, S. Honda and Y. Iwamoto
    • Organizer
      13th Conference of the European Ceramic Society (ECerS13)
    • Place of Presentation
      Limoge France
    • Year and Date
      20130623-20130627
  • [Presentation] Gas permeation and fatigue properties of macroporous porous alumina for porous tubelar support for microporous ceramic membranes2013

    • Author(s)
      S. Honda, S. Hashimoto, T. Eda, H. Watanabe, K. Miyajima and Y. Iwamoto
    • Organizer
      6th International Zeolite membrane Meeting(IZMM2013)
    • Place of Presentation
      Jeju Island, Korea
    • Year and Date
      20130615-20130619
  • [Presentation] Fabrication of the Hardened Bodies from Japanese Volcanic Ash using an Alkali-activated Cement (Geopolymer) Technique2013

    • Author(s)
      S. Hashimoto, H. Takeda, H. Kanie, S. Honda and Y. Iwamoto
    • Organizer
      10th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology(PACRIM10)
    • Place of Presentation
      San Diego, CA, USA
    • Year and Date
      20130602-20130607
  • [Presentation] Synthesis and characterization of organoamino group-functionalized amorphous silica2013

    • Author(s)
      Y. Iwamoto, T. Hiramatsu, T. Onishi, A. Kawai and S. Honda
    • Organizer
      10th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology(PACRIM10)
    • Place of Presentation
      San Diego, CA, USA
    • Year and Date
      20130602-20130607
  • [Presentation] Organic-inorganic layered membrane for selective hydrogen permeation together with dehydration2013

    • Author(s)
      K. Miyajima, T. Eda, B. N. Nair and Y. Iwamoto
    • Organizer
      10th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology(PACRIM10)
    • Place of Presentation
      San Diego, CA, USA
    • Year and Date
      20130602-20130607
  • [Presentation] Influence of microstructure on Properties of Porous Alumina for Support Substrates of Ceramic Membranes2013

    • Author(s)
      S. Honda, N. Nishihara, T. Eda, H. Watanabe, K. Miyajima, S. Hashimoto, B. Nait Ari, D. S. Smith and Y. Iwamoto
    • Organizer
      10th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology(PACRIM10)
    • Place of Presentation
      San Diego, CA, USA
    • Year and Date
      20130602-20130607
  • [Book] アルミナ系多孔質耐火物骨材の作製と評価2013

    • Author(s)
      セラミックデータブック 2013/14
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      工業製品技術協会(株式会社テクノプラザ)
  • [Remarks] 岩本研究室 ホームページ

    • URL

      http://chempro.web.nitech.ac.jp/index.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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