ナノ自己組織化作用による革新的水素分離チャンネル膜の創製と新規分離機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15K06493
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 明治大学
• 研究代表者: 永井 一清 明治大学, 理工学部, 専任教授 (40350269)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 自己組織化 / 水素社会 / 水素分離 / 分離チャンネル / 膜分離 / ポリイミド / ATRP / 薄膜 / マクロイニチエータ

研究成果の概要

クリーンエネルギー水素を選択的に分離するナノ自己組織化分離チャンネルを有する革新的水素分離チャンネル膜を創製し、その新規分離機構の解明と分離性能の最適化を行うことを目的とした。従来の高分子膜の溶解・拡散機構に基づく膜材料設計とは異なり、ポリイミドとメタクリル酸誘導体から成るABA型ブロックコポリマーにナノ自己組織化作用を発現させて水素選択分離チャンネルを形成させようというものであった。

研究成果

• [雑誌論文] Gas separation properties of amine crosslinked polyimide membranes modified by amine vapor (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshioka, K. Kojima, R. Shindo, and K. Nagai
  • 雑誌名: J. Appl. Polym. Sci. 巻: 134 号: 10 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1002/app.44569
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoelectric properties of ABA-type triblock copolymers designed using fluorine-containing polyimide macroinitiators with polyhedral oligomeric silsesquioxane (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Sato, M. Ichikawa, E. Suzuki, H. Matsumoto, and K. Nagai
  • 雑誌名: Polym. Eng. Sci. 巻: 57 号: 11 ページ: 1207-1213
  • DOI: 10.1002/pen.24498
  • 査読あり
• [雑誌論文] Permeability of dried gases and gases dissolved in water through polyimide membranes modified by immersing in amino compound solutions (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Shindo, N. Yamanaka, T. Wakamatsu, and K. Nagai
  • 雑誌名: Polym. Eng. Sci. 巻: 56 号: 2 ページ: 178-186
  • DOI: 10.1002/pen.24241
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Phototransparency and water vapor sorption properties of ABA-type triblock copolymers derived from 6FDA-TeMPD and poly(2-methyl-2-adamantylmethacrylate) (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Ando, S. Konishi, A. Yoshida, and K. Nagai
  • 雑誌名: J. Appl. Polym. Sci. 巻: 10 号: 32 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1002/app.43795
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Preparation of porous membranes by selective decomposition of adamantane unit in ABA-type triblock copolymer (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Ando, A. Yoshida, and K. Nagai
  • 雑誌名: Polym. Eng. Sci. 巻: 10 号: 10 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1002/pen.24353
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis and gas permeability of ABA-type triblock copolymers derived from fluorine-containing polyimide with polyhedral origomeric silsesquioxane (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki, A. Yoshida, S. Ando, and K. Nagai
  • 雑誌名: Polym. Int. 巻: N/A 号: 9 ページ: 1209-1218
  • DOI: 10.1002/pi.4897
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of thermal treatment on the CO2 sorption of triblockcopolymers derived from polyimide and poly(methylmethacrylate) (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Ando, A. Yoshida, and K. Nagai
  • 雑誌名: J. Appl. Polym. Sci. 巻: N/A 号: 27 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1002/app.42208
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ポリイミド・メタクリル酸誘導体からなるABA型トリブロックコポリマーの合成と物性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 川底 航、笹子洋平、塩田龍之介、吉田明弘、安藤翔太、永井一清
  • 学会等名: 第66回高分子学会年次大会
• [学会発表] ポリイミド・水酸基含有アダマンタン誘導体からなるABA型トリブロックコポリマーの合成と膜物性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊藤翼、塩田龍之介、谷口奈織美、吉田明弘、安藤翔太、永井一清
  • 学会等名: 第66回高分子討論会
• [学会発表] ATRP法を用いたポリイミドからなるABA型トリブロックコポリマーの合成と水蒸気透過特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 笹子洋平、塩田龍之介、鈴木翔、吉田明弘、安藤翔太、永井一清
  • 学会等名: 第54回高分子と水に関する討論会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2016-12-08
• [学会発表] Preparation of porous membranes by selective decomposition of adamantane unit in ABA-type triblock copolymer derived from polyimide and Adamantane derivative (2016)
  • 著者名/発表者名: 安藤翔太、永井一清
  • 学会等名: 252th American Chemical Society National Meeting & Exposition
  • 発表場所: Pennsylvania Convention Center, USA
  • 年月日: 2016-08-23
  • 国際学会
• [学会発表] Gas Separation Polymer Membranes in Energy and Environmental Fields (2016)
  • 著者名/発表者名: 永井一清
  • 学会等名: XXV International Materials Research Congress 2016
  • 発表場所: Cancun, Mexico
  • 年月日: 2016-08-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ポリイミドと親水性アダマンタンからなる新規複合材料の合成と溶存気体透過特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 塩田龍之介、笹子洋平、鈴木翔、吉田明弘、安藤翔太、永井一清
  • 学会等名: 第65回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2016-05-27
• [学会発表] ポリイミド・HEMAからなるABA型トリブロックコポリマーの合成と物性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 笹子 洋平、塩田 龍之介、谷口 奈織美、 吉田 明弘、 安藤 翔太、 永井 一清
  • 学会等名: 第64回高分子討論会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] ポリイミド・水酸基含有アダマンチルメタクリレートからなるABA型トリブロックコポリマーの合成と溶存気体透過特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 塩田 龍之介、鈴木 翔、吉田 明弘、安藤 翔太、永井 一清
  • 学会等名: 第64回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2015-05-28
• [学会発表] ポリイミドと水酸基を有するアダマンタンからなるABA型トリブロックコポリマーの合成と物性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 谷口 奈織美、鈴木 翔、市川 雅人、吉田 明弘、安藤 翔太、永井 一清
  • 学会等名: 第64回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2015-05-28
• [図書] ポリイミドの機能向上技術と応用展開 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岩佐怜穂，風間伸吾，永井一清
  • 総ページ数: 237
  • 出版者: シーエムシー出版
  • ISBN: 9784781312439
• [備考] 明治大学理工学部永井一清研究室ホームページ
  • URL: http://www.isc.meiji.ac.jp/~nagailab/