| 研究課題/領域番号 |
16560662
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
化工物性・移動操作・単位操作
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| 研究機関 | 関西大学 |
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研究代表者 |
三宅 義和 関西大学, 工学部, 教授 (70111995)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
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| キーワード | メソポーラスシリカ / 逆ヘキサゴナル構造 / 分子鋳型法 / 連続ナノ細孔構造 / 吸着分離材 / サイズ選択性 / カラム分離 / 破過曲線 / 分離膜 / 能動輸送機能 |
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| 研究概要 |
球状メソポーラスシリカ粒子を、疎水性のテトラブトキシシラン(TBOS)と分子鋳型として界面活性剤を溶解したアルカリ水溶液からなる二相系で調製した。この粒子の直径は約500μmで、比表面積は1,000m^2/g以上であった。粒子のナノ構造は、シリカのナノロッドが六方晶で配列した連続細孔構造を有している逆MCM-41構造であると考えられた。この特異なナノ構造体は分離場として利用できることが期待できる。この逆MCM-41構造の形成過程を種々の実験結果から推論した。この逆MCM-41構造のメソポーラスシリカ粒子に対するフェノールの可溶化量は、細孔が連続化しているために、MCM-41やMCM-48構造のメソポーラスシリカ粒子への可溶化量よりも大きくなった。このメソポーラスシリカ粒子の分離特性を評価するために、二つの実験方法を用いた。
(1)カラム分離:界面活性剤を含有したメソポーラスシリカ粒子を高さ10cmのカラムに充填した。この粒子を充填したカラムの圧力損失は市販のMCM41メソポーラスシリカ粒子を充填した場合よりも減少した。これは調製した粒子径が市販の粒子よりも大きく球状であるためである。種々の有機物質の破過曲線をこのカラムを用いて測定した。有機物質の破過時間は有機物質の疎水性パラメータの増加に連れて長くなった。つぎに、焼成したメソポーラスシリカ粒子を充填したときは、破過時間は有機物質のサイズが大きくなるにつれて短くなった。この結果はサイズ選択性の分離特性であった。
(2)膜分離:ガラスフイルターにTBOSのゲル溶液を含浸させて膜を調製した。この膜の分離性能を評価した結果、カラム分離と同様な分離特性を示した。
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