1988 Fiscal Year Annual Research Report
高効率有機液体分離膜の設計と透過法の改善に関する基礎的研究
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63550672
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
浦上 忠 関西大学, 工学部, 助教授 (80067701)
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| Keywords | キトサン / アルギン酸 / ポリスチレン / ポリ塩化ビニル / ポリジメチルシロキサン / 高分子膜 / アルコール水溶液 / 透過 / 分離 / 供給液温度 / 生成膜構造 / 溶解過程 / 拡散過程 / 選択性 |
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| Research Abstract |
キトサン、アルギン酸などの天然高分子やポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリジメチルシロキサンなどの合成高分子から調製した高分子膜を有機液体混合物の分離法の一方法である浸透気化法に適用し、アルコール水溶液の透過分離特性を生膜条件や透過条件を種々変化させて検討した。キトサン膜では、メタノール、エタノール、1-プロパノールの供給液中の濃度が増すにつれ透過速度は減少したが、分離係数は高級アルコールになるほど大きい値を示した。アルギン酸の膜ては、メタノールとエタノールの水溶液に対する透過分離特性は著しく異なった。特にエタノール水溶液ではアルコール濃度が約40wt%付近に等吸着組成が存在し、透過速度もこの点を境にして大きく変化していた。ポリスチレンやポリ塩化ビニルなどの疎水性高分子膜は、アルコール水溶液から水を優先的に透過し、供給液のアルコール濃度の増加と共に透過速度が減少し、分離係数は増加する傾向にあった。これらの膜の水の優先透過は、膜透過における溶解過程より拡散過程の影響の方が上昇すると透過速度は増すが、分離性は低下する傾向にあり、膜の膨潤性が透過分離性に大きく影響していた。また、分子量の小さいポリ塩化ビニルから調製された膜の方が分離性に優れ、生成膜の構造と膜高分子素材の物質的性質との関係が幾分か解明された。ポリジメチルシロキサン膜は、他の膜とは異なっりアルコールを選択的に透過し、供給液中のアルコール濃度が高くなるにつれ透過速度は大きくなり、分離係数は小さくなった。そして、供給液温度を高くすると分離係数は変化しないが、透過速度は増加していた。これは、温度上昇に伴う水分子とアルコール分子の熱運動性の活発化の割合が同程度であることに依存し、高い分離性を示すこの種の膜では高温での透過が有利であると結論されたと。
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