2012 Fiscal Year Annual Research Report
ゼオライトと疎水性シリカの複合化による高性能二酸化炭素分離膜の開発
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23860058
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
荒木 貞夫 関西大学, 環境都市工学部, 助教 (00599152)
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| Project Period (FY) |
2011-08-24 – 2013-03-31
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| Keywords | RHO型ゼオライト / 疎水性シリカ / 複合膜 / 二酸化炭素分離 |
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| Research Abstract |
本研究はRHO型ゼオライトと疎水性シリカを組み合わせて耐水性を持つ二酸化炭素分離膜の開発を目的としている．約5nmの細孔径を持つアルミナ支持体上に，減圧-ディップコート法により疎水性シリカ/RHO型ゼオライト膜を調製した．本年度の研究においては，製膜条件の最適化，得られた複合膜の気体透過特性および水蒸気耐久性について評価した．
調製条件の最適化において，疎水性シリカゾルの濃度およびRHO型ゼオライト濃度を変化させ，膜性能に与える影響について検討を行った．疎水性シリカまたはRHO型ゼオライト濃度が高い条件においては膜厚が厚く，膜に欠陥が生じる傾向が得られた．疎水性シリカゾルの濃度が0.3mol/l，RHO型ゼオライト濃度が1.0wt%の条件で最も高いCO2選択性を有する複合膜の調製が可能であった．また，疎水性シリカ膜はCO2選択性を有しておらず，CO2の選択的な分離にはRHO型ゼオライトが起因していることが確認された．
25℃の飽和水蒸気をCO2およびCH4の等モル混合気体と共に供給し，複合膜の水蒸気耐性について検討を行った．水蒸気の供給から約10時間後にはCO2の透過係数が約1/6まで低下した．それに伴い分離係数も約4から3に低下したが，CO2選択性を示し，100時間以上安定した値を示した．また，脱水処理を行うことで初期活性まで回復すること確認され，性能の低下は可逆的な水の吸着によることが確認された．水蒸気存在下においてもCO2選択性を示し，安定した性能が得られたことから，RHOゼオライトと疎水性シリカの複合膜は水蒸気存在下おけるバイオガスや排ガスから二酸化炭素分離への応用が期待できる．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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