| 研究課題/領域番号 |
03650769
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
化学工学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
谷垣 昌敬 京都大学, 工学研究科, 助教授 (30027148)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1992
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| 研究課題ステータス |
完了 (1992年度)
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| 配分額 *注記 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1992年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1991年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | 多孔質膜 / 膜構造 / 気体透過 / 粒子凝集多孔体 / バブルポイント / ループモデル / 格子モデル / 計算機シミュレーション / 物質透過 / 膜引径 / ハーゲン・ポアスイマ流れ / 分子拡散 / クヌーセン拡散 / 計算機シミュレ-ション / 膜孔径 / ハ-ゲン・ポアズイエ流れ / クヌ-セン拡散 |
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| 研究概要 |
1.スポンジ型多孔質膜の構造と膜特性:平成3年度は構造の異なる各種のスポンジ型多孔質膜を対象として、まず耐水圧とバブルポイントを実験的に測定した。この結果は多用される直管型モデルでは説明ができなかったので、電顕写真での構造をよりよく反映するモデルとして、円柱状繊維径と開孔径をパラメータとするループモデルを提唱した。直管モデルでは、耐水圧とバブルポイントを同時に持つことはできないが、ループモデルでは可能であり、実験事実とも一致した。また、異なる表面張力、接触角をもつ各種の液に対する耐水圧、バブルポイントを膜毎に単一の繊維径および開孔径を用いて統一的に説明できた。ループモデルを3次元化し、同じ繊維径および開孔径をもつ格子モデルを用いて膜透過流束を計算機シミュレーションで計算した結果、気体透過実験からの有効拡散係数をよく説明できることがわかった。
2.粒子凝集多孔体の構造と気体透過特性:平成4年度は粒子凝集多孔体を対象として、上記と同様の検討を行った。この多孔体はスポンジ膜とは異なる構造をもっているが、この場合も製造過程における条件の違いによる異なる構造の材料について、バブルポイントに関してはループモデル、気体透過に関しては格子モデルが適用できることが判明した。
この結果、異なる構造をもつ多孔材料の複数の物性を、電顕写真と矛盾しない膜構造モデルで統一的に捉えることができた。
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