| 研究課題/領域番号 |
17K20065
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
環境保全対策およびその関連分野
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
林 靖彦 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (50314084)
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| 研究協力者 |
松本 英俊 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授
羽田 真毅 岡山大学, 大学院 自然科学研究科, 助教
井上 寛隆 岡山大学, 大学院 自然科学研究科, 学生
白濱 志帆 東京工業大学, 物質理工学院, 学生
張 紹玲 東京工業大学, 物質理工学院, 学生
相羽 誉礼 東京工業大学, 物質理工学院, 学生
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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| キーワード | 2層カーボンナノチューブ（DWCNT） / 熱化学気相成長法（熱CVD） / 分離膜 / の構造相転移ダイナミクス / 水処理用膜 / 二層カーボンナノチューブ / 熱化学気相成長法 / 構造ダイナミクス / 環境技術 / ナノチューブ・フラーレン / 超薄膜 |
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| 研究成果の概要 |
熱化学気相成長法（熱CVD）により，基板に垂直配向した長尺・高密度二層カーボンナノチューブ（DWCNT）アレーを高速で合成し，炭化水素高分子でコートし，DWCNTのチューブ空間を水流チャネルとする「水処理膜（分離膜）」を作製する．透過型電子顕微鏡からDWCNTの平均チューブ径は3.4nmで，チューブ径の細径化ができた．この膜を全量濾過方式のセルにより透水実験を行い，室温付近では透水性を示さず，温度上昇とともに透水流速が急増する特異的な現象を実験で突き止めた．時分解電線回折装置により水分子薄膜をその場で堆積させるシステムを開発した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
「2025年における世界の水不足」が予測され，多くの国が深刻な水不足の問題を抱え，水
リスクへの対応に迫られており，分離膜を用いた革新的水処理技術の創出が求められてい
る．この課題を解決するため，本研究では長尺・高密度で垂直配向したカーボンナノチューブ（CNT）が有する直径数nmのチューブ中空を利用した水処理膜の作製技術を確立，そして空間内を水が透過する際の動的な挙動について明らかにした．これまでは，小さなスケール水処理膜の作製は報告されているが，本研究では最大8インチサイズの大口径の水処理膜の作製に成功し，従来の逆浸透膜やに比べて格段に低コスト水製造を可能にする革新的技術が開発できた．
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