| 研究課題/領域番号 |
16K06825
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
南雲 亮 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20552003)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 水処理膜 / 膜ファウリング / 分子動力学法 / ベタイン / 溶媒和 / 耐ファウリング性能 / 両性イオン性素材 / 非イオン性素材 / 動的挙動 / 水分子の束縛強さ / 自己拡散係数 / ミクロ挙動 / 水素結合 / 水和構造 / 水透過膜 / 計算化学 |
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| 研究成果の概要 |
種々のポリマー素材を構成する繰り返し単位やオリゴマーを対象に、溶媒和構造や分子運動性などのミクロな情報を分子動力学法によって評価した。たとえばスルホベタインやホスホベタインの繰り返し単位を構成する荷電基の近傍における溶媒和構造を解析した結果、アニオン基においては特に強固な溶媒和構造が形成されることが判明した。さらにカチオン基が溶媒分子を束縛する強さは、ベタインの種類によって異なっており、ホスホベタインでは水和構造が支配的であることを示唆した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
世界的な水不足の深刻化を背景に、膜による水処理システムが急速に普及しつつあるが、原水中に含まれる浮遊物質が膜表面に付着する「膜ファウリング」は、当該分野で解決すべき重要課題と認識されている。そこで本研究は、原水に接触する素材表面の動力学現象を計算化学手法によって検証することを試みた。本研究のアプローチを推進すれば、膜素材を構成する分子鎖の挙動変化が膜ファウリング特性に与える影響を分子レベルで検証できる。
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