| 研究課題/領域番号 |
17K14850
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
兼橋 真二 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80553015)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 地球温暖化 / 二酸化炭素 / 膜分離 / ハイブリッド / 高分子 / 膜 / コンポジット / MOF / ポリイミド / POP / カーボン / 化学工学 / 反応・分離工学 / 二酸化炭素排出削減 / 高分子構造・物性 / 省エネルギー |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、地球温暖化の原因とされる二酸化炭素分離回収を目的とした新規な高分子とナノ粒子からなるナノコンポジット分離膜を創製し、実際の分離対象ガスに含まれる不純物である水分や酸性ガス存在下での膜分離性能を調査し、膜寿命におよぼす不純物の影響を研究した。金属有機構造体（MOF）を使用したコンポジット膜の場合、酸性ガス暴露時間の増加とともに気体透過性は著しく減少し、膜構造が大きく変化した。一方、疎水性のカーボンや多孔性有機高分子（POP）を使用したコンポジット膜では、金属系ナノ粒子に比べ、気体透過性の減少は小さく、酸性ガスや水に対する耐性が高いことから、実ガス環境での有効性が明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、世界的な環境問題のひとつである地球温暖化対策として期待される高分子分離膜材料を用いた省エネルギーな二酸化炭素回収技術に大きく貢献するものである。本研究では、高分子材料と多孔性ナノ粒子からなる高分子ナノコンポジット材料を用いて、二酸化炭素分離膜材料への応用を研究した。特に実際の分離環境を想定した条件での分離試験により、有用な高分子ナノコンポジット材料を見出した。本研究成果は、二酸化炭素回収分野である燃焼前後回収をはじめ、天然ガス精製、バイオガス濃縮への応用に期待でき、地球温暖化抑制に向け、膜分離技術の実用化に大きく貢献するものである。
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