2015 Fiscal Year Annual Research Report
ナノスペースを利用した革新的超高CO2透過性分離膜の創製
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25281040
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
川上 浩良 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 教授 (10221897)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 学 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 助教 (00531831)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ナノスペース / CO2分離膜 / CCS / 表面修飾ナノ粒子 / 超薄膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地球温暖化防止、持続的な経済成長を両立させる観点から、即効性が高く我が国をはじめ先進諸国で積極的に研究が進められている二酸化炭素（CO2）回収・貯蔵（CCS：Carbon Dioxide Capture and Storage）へ応用可能な、次世代型CO2分離膜を創出する。CCSの実現には、これまで検討されてきた分離膜による1段階分離法ではなく、シニュレーション等を用いた理論解析から2段階分離法が最適であると考え、その目的を達成するために、特にCO2透過性を飛躍的に向上させる革新的CO2分離膜を創製する。本研究では、(1) 超高CO2拡散性、高CO2溶解性を示すナノスペースを有する新規表面精密制御ナノ粒子の合成、(2) ナノ粒子含有複合膜の超薄膜化 という全く新しいCO2透過概念を提案することにより、従来膜性能を凌駕するCO2分離膜を創出する。
本年度は、昨年度に引き続き超薄膜法の作製法に注力し、完全無欠陥な薄膜をいかに作製するかを検討した。また、製膜時に粒子の膜内存在状態も検討し、いかに粒子をクラスターを形成させながら分散させるかについても検討した。薄膜化法は、スピンコート法やドクターブレイド法を用い製膜を行い、薄膜化に伴い減少する気体透過性を抑制することに成功した。また、粒子を導入したポリマー溶液から薄膜化を行うと、粒子の凝集が進行しその凝集体の影響を受けて膜に欠陥（ピンホール）が形成されることがわかった。薄膜化では粒子の分散性が特に重要となるため、今後は粒子の合成法から見直す必要がある。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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