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ナノ細孔構造の精密設計に基づく高選択分離膜の創出

研究課題

研究課題/領域番号 16K05926
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 高分子・繊維材料
研究機関三重大学

研究代表者

藤井 義久  三重大学, 工学研究科, 准教授 (70578062)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードカーボン / 分離膜 / ナノ薄膜 / 構造・物性 / 傾斜構造膜 / プラズマCVD / ナノ細孔 / プラズマCVD / 高分子機能材料
研究成果の概要

石油・化学関連産業において分離精製を目的とする蒸留プロセスにおけるエネルギー損失は大きく、地球温暖化防止の観点からも、近年、相変化を伴わない膜分離プロセスが大規模な省エネルギー化を達成しうる有力な候補として注目されている。これまで、ナノ細孔を介した分離メカニズムの解明はゼオライトなど「硬い孔」を有する無機系材料を中心に展開されてきたが、高分子膜などの「柔らかい孔」を有する材料については未解決のままであった。そこで本申請課題では、高分子材料学の観点から揺らぎを持った動的な「柔らかい孔」をナノレベルで精密に設計し、動的ナノ空間における液体透過メカニズムの解明を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ナノ細孔構造の精密設計に基づく高選択分離膜の創出は、「材料の構造・物性解析」と「新材料開発」および「ナノサイズにける高分子の物質透過」という新しい領域の組み合わせにより初めて実現可能である。また、動的ナノ細孔の精密設計の応用展開を分離材料に設定しているが、その基礎学理は、ほとんどの材料に応用可能であり、得られる成果は材料科学分野へ学術的に寄与する。さらに、社会的には、省エネルギー性に優れる次世代高速液相分離プロセスの普及が予想される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] 中性子反射率法によるソフト界面・薄膜のその場ナノ構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      藤井義久、鳥飼直也
    • 雑誌名

      オレオサイエンス

      巻: 16 ページ: 535-540

    • NAID

      130007599735

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ポリスルホン相分離膜の形態観察と無機物添加の効果2018

    • 著者名/発表者名
      板倉圭吾,藤井義久,鳥飼直也
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ポリスチレン薄膜の表面構造に及ぼす溶媒の揮発性と水の溶解度の効果2018

    • 著者名/発表者名
      宮田淳史,山田優太,藤井義久,鳥飼直也
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Relationship Between Solvent Properties and Pore Size in Nonsolvent Induced Phase Separation Method2018

    • 著者名/発表者名
      Keigo Itakura・Yoshihisa Fujii・Naoya Torikai
    • 学会等名
      The 8th International Symposium for Sustainability
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pore Size Controlling of Polystyrene Thin Films by Good Solvents2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Miyata, Yoshihisa Fujii, Naoya Torikai
    • 学会等名
      The 8th International Symposium for Sustainability
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] キャスト溶媒の揮発性と吸湿性を利用したポリスチレン薄膜の表面形態制御2018

    • 著者名/発表者名
      宮田淳史,藤井義久,鳥飼直也
    • 学会等名
      第49回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 界面構造解析に基づく分離材料開発2018

    • 著者名/発表者名
      藤井義久
    • 学会等名
      先導物質化学研究所 特別講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ポリスチレン薄膜の脱濡れ形態に及ぼす溶媒の吸湿効果2017

    • 著者名/発表者名
      山田優太、藤井義久、鳥飼直也
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] キャスト溶媒の吸湿性とポリスチレン薄膜の表面構造の関係2017

    • 著者名/発表者名
      宮田淳史、山田優太、藤井義久、鳥飼直也
    • 学会等名
      第16回 産官学接着若手フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 多孔性架橋高分子膜の分離特性2017

    • 著者名/発表者名
      藤井義久
    • 学会等名
      第161回東海高分子研究会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 塗膜および接着剤の界面構造解析と機能性制御2017

    • 著者名/発表者名
      藤井義久
    • 学会等名
      第5回関西支部 福岡講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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