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地球温室効果ガス分離材料の開発と実ガス評価

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0129
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関東京農工大学

研究代表者

兼橋 真二  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80553015)

研究期間 (年度) 2018 – 2022
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
キーワード分離膜 / 高分子 / コンポジット膜 / 二酸化炭素 / 地球温暖化 / バイオマス / MOF / 超臨界二酸化炭素 / 膜 / ハイブリッド / コンポジット / 分離 / 膜分離 / モジュール / 薄膜 / 低炭素社会 / ポリイミド
研究成果の概要

現在の地球規模で深刻化する地球温暖化に対し、その原因とされる二酸化炭素(CO2)を分離回収する高分子分離膜の開発を行った。コロナウイルスの影響により、2020年~2022年度のメルボルン大学への研究滞在ができなかった代替方法として、オンラインでの打ち合わせを活発に行い研究を遂行した。本研究により、1.高分子とナノ粒子とのMixed Matrix Membranesの作製とCO2分離特性およびその実用化に向けた検討、2.超臨界CO2を用いた高分子のナノ構造改質によるCO2分離膜特性の向上、3.バイオマス由来のCO2分離膜の開発を行い、実用化に向けた知見およびCO2分離膜性能向上を達成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究はカーボンニュートラル社会の実現に不可欠な地球温暖化問題の原因となるCO2分離回収に有用な分離膜素材の研究開発に応用展開できるものである。さらに、再生可能な資源由来のCO2分離膜は、さらなる環境負荷低減に期待できるものである。本研究で実施した実用化に向けたCO2分離膜の研究において得られた分離膜性能の向上、実ガスの影響、分離層の薄膜化は重要な知見であり、学術的に意義の大きいものである。今後さらに国際共同研究を進めていくことで、実用化への研究開発へと発展に期待できるものである。

報告書

(4件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち国際共著 6件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (7件)

  • [雑誌論文] The opportunity of membrane technology for hydrogen purification in the power to hydrogen (P2H) roadmap: a review2020

    • 著者名/発表者名
      Lu Hiep Thuan、Li Wen、Miandoab Ehsan Soroodan、Kanehashi Shinji、Hu Guoping
    • 雑誌名

      Frontiers of Chemical Science and Engineering

      巻: 0 号: 3 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1007/s11705-020-1983-0

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of Nanofiller-Induced Crystallization on Gas Barrier Properties in Poly(lactic acid)/Montmorillonite Composite Films2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Shuichi、Yamauchi Johta、Takahashi Yoichi、Kanehashi Shinji、Nagai Kazukiyo
    • 雑誌名

      Industrial & Engineering Chemistry Research

      巻: 59 号: 27 ページ: 12590-12599

    • DOI

      10.1021/acs.iecr.0c01771

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermoelectric Properties of Poly(3-hexylthiophene) Nanofiber Aerogels with a Giant Seebeck Coefficient2020

    • 著者名/発表者名
      Okada Naoki、Sato Kohei、Yokoo Moegi、Kodama Erina、Kanehashi Shinji、Shimomura Takeshi
    • 雑誌名

      ACS Applied Polymer Materials

      巻: 3 号: 1 ページ: 455-463

    • DOI

      10.1021/acsapm.0c01185

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical Double Percolation of Polybutadiene/Polyethylene Glycol Blends Loaded with Conducting Polymer Nanofibers2020

    • 著者名/発表者名
      Morita Jun、Goto Takanori、Kanehashi Shinji、Shimomura Takeshi
    • 雑誌名

      Polymers

      巻: 12 号: 11 ページ: 2658-2658

    • DOI

      10.3390/polym12112658

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermoelectric properties of PEDOT:PSS aerogel secondary-doped in supercritical CO2 atmosphere with low thermal conductivity2020

    • 著者名/発表者名
      N. Yanagishima, S. Kanehashi, H. Saito, K. Ogino, T. Shimomura
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 206 ページ: 122912-122912

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2020.122912

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Semiconducting Properties of the Hybrid Film of Elastic Poly(styrene-b-butadiene-b-styrene) Block Copolymer and Semiconducting Poly(3-hexylthiophene) Nanofibers2020

    • 著者名/発表者名
      Goto Takanori、Morita Jun、Maekawa Yuya、Kanehashi Shinji、Shimomura Takeshi
    • 雑誌名

      Polymers

      巻: 12 号: 9 ページ: 2118-2118

    • DOI

      10.3390/polym12092118

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Perspective of mixed matrix membranes for carbon capture2020

    • 著者名/発表者名
      Kanehashi Shinji、Scholes Colin A.
    • 雑誌名

      Frontiers of Chemical Science and Engineering

      巻: 14 号: 3 ページ: 460-469

    • DOI

      10.1007/s11705-019-1881-5

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 高分子系気体分離膜におよぼす 実ガス成分の影響2020

    • 著者名/発表者名
      兼橋真二
    • 雑誌名

      機能材料

      巻: 40

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Polymer of Intrinsic Microporosity (PIM-1) Membranes Treated with Supercritical CO22019

    • 著者名/発表者名
      Scholes Colin、Kanehashi Shinji
    • 雑誌名

      Membranes

      巻: 9 号: 3 ページ: 41-41

    • DOI

      10.3390/membranes9030041

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ionic transport and mechanical properties of slide-ring gel swollen with Mg-ion electrolytes2019

    • 著者名/発表者名
      Haruka Nishino, Chang Liu, Shinji Kanehash, Koichi Mayumi, Yoichi Tominaga, Takeshi Shimomura, Kohzo Ito
    • 雑誌名

      Ionics

      巻: 26 号: 1 ページ: 255-261

    • DOI

      10.1007/s11581-019-03179-y

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高分子ハイブリッド材料の開発と CO 2 分離への応用2019

    • 著者名/発表者名
      兼橋真二
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニヤリング

      巻: 64 ページ: 8-16

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 豊かさの代償と明るい未来への選択を2019

    • 著者名/発表者名
      兼橋真二
    • 雑誌名

      繊維学会誌

      巻: 64 ページ: 20-21

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 高分子ハイブリッド材料の開発とCO2分離への応用2019

    • 著者名/発表者名
      兼橋真二
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニアリング

      巻: 64 ページ: 8-16

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Polymeric membrane gas separation performance improvements through supercritical CO2 treatment2018

    • 著者名/発表者名
      Scholes Colin A.、Kanehashi Shinji
    • 雑誌名

      Journal of Membrane Science

      巻: 566 ページ: 239-248

    • DOI

      10.1016/j.memsci.2018.09.014

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The impact of toluene and xylene on the performance of cellulose triacetate membranes for natural gas sweetening2018

    • 著者名/発表者名
      Lu H.T.、Liu L.、Kanehashi S.、Scholes C.A.、Kentish S.E.
    • 雑誌名

      Journal of Membrane Science

      巻: 555 ページ: 362-368

    • DOI

      10.1016/j.memsci.2018.03.045

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of industrial gas impurities on the performance of mixed matrix membranes2018

    • 著者名/発表者名
      Kanehashi Shinji、Aguiar Alita、Lu Hiep T.、Chen George Q.、E. Kentish Sandra
    • 雑誌名

      Journal of Membrane Science

      巻: 549 ページ: 686-692

    • DOI

      10.1016/j.memsci.2017.10.056

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 無機-有機ハイブリッド膜による二酸化炭素の分離2018

    • 著者名/発表者名
      兼橋真二、永井一清
    • 雑誌名

      J. Soc. Inorg. Mater. Jpn

      巻: 25 ページ: 458-464

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CO2回収貯留プロセスへの適用を目指した高分子複合材料の開発2018

    • 著者名/発表者名
      兼橋真二
    • 雑誌名

      配管技術

      巻: 60 ページ: 46-50

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 地球温室効果ガス分離回収を目的とした分離材料の開発2018

    • 著者名/発表者名
      兼橋真二
    • 雑誌名

      クリーンエネルギー

      巻: 27 ページ: 19-23

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] ハイブリッド高分子分離膜材料の開発と地球温室効果ガス回収への応用2018

    • 著者名/発表者名
      兼橋真二
    • 雑誌名

      コンバーテック

      巻: 46 ページ: 20-23

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子ハイブリッド分離膜材料を用いた二酸化炭素分離2021

    • 著者名/発表者名
      兼橋真二
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 第181回春季講演大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 米ぬか由来のフェルラ酸を利用した機能性バイオベースポリマーの合成と評価2020

    • 著者名/発表者名
      柳瀬雄貴, 町頭圭, 荻野賢司, 兼橋真二, 鎌形潤一, 青木仁史
    • 学会等名
      2020年繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 米ぬか由来のフェルラ酸を用いた機能性バイオベース材料の開発2020

    • 著者名/発表者名
      柳瀬雄貴, 町頭圭, 荻野賢司, 兼橋真二, 鎌形潤一, 青木仁史
    • 学会等名
      2020年繊維学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of novel polymer membranes derived from unutilized renewable biomass2020

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kanehashi
    • 学会等名
      IMSTEC2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高分子ガス分離膜の膜分離性能におよぼす不純物の 影響2019

    • 著者名/発表者名
      兼橋真二, KENTISH Sandra
    • 学会等名
      日本膜学会第41年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子分離膜の膜分離性能におよぼす不純物の影響に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      兼橋真二
    • 学会等名
      日本膜学会第41年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Polymer hybrids composed of polymer and porous nanoparticles for carbon dioxide separation2019

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kanehashi, Colin Scholes, Sandra Kentish
    • 学会等名
      第68回 高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子膜による分離技術はここまで来た2019

    • 著者名/発表者名
      兼橋真二
    • 学会等名
      第9回 CSJ化学フェスタ2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子ハイブリッドを用いた地球温室効果ガス分離材料の開発2018

    • 著者名/発表者名
      兼橋真二, 荻野賢司, KENTISH Sandra
    • 学会等名
      第27回ポリマー材料フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子ハイブリッド材料による二酸化炭素の分離回収2018

    • 著者名/発表者名
      兼橋真二, 荻野賢司, KENTISH Sandra
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ハイブリッド高分子分離膜材料による二酸化炭素分離2018

    • 著者名/発表者名
      兼橋真二, 荻野賢司, KENTISH Sandra
    • 学会等名
      化学工学会第83年回
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Polymer hybrids composed of polymer and porous nanoparticles for carbon dioxide separation2018

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kanehashi, Colin Scholes, Sandra Kentish
    • 学会等名
      第67回高分子年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/shinji.kanehashi

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      https://sites.google.com/view/kanehashi-lab

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] Google Scholar

    • URL

      https://scholar.google.co.jp/citations?user=1jh62JIAAAAJ&hl=ja

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 個人ホームページ

    • URL

      https://sites.google.com/site/shinjikanehashi/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/shinji.kanehashi/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] Publons

    • URL

      https://publons.com/researcher/2405239/shinji-kanehashi/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] University of Melbourne

    • URL

      https://findanexpert.unimelb.edu.au/display/person587118

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-01-25   更新日: 2025-01-30  

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