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マルチ分子プローブ気体拡散法による非晶質サブナノ微細空隙構造評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21560779
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関広島大学

研究代表者

吉岡 朋久  広島大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (50284162)

連携研究者 金指 正言  広島大学, 大学院・工学研究院, 助教 (10467764)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2009年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード多孔性無機材料 / アモルファス / 構造評価 / 多孔性アモルファスシリカ膜 / 気体分離 / 気体拡散法 / 真密度測定
研究概要

様々な気体分子をプローブ分子として定容法によって粉体試料の空隙体積を測定可能な新奇な測定装置および手法を開発した.ミクロ構造材料として,アモルファスシリカおよびBTESE(bis-triethoxysilyl ethane)シリカの多孔性粉体試料を作製し,その微細構造をマルチプローブガス分子拡散法を用いて評価した.本手法により,これらのアモルファス材料のサブナノサイズの空隙構造の違いを評価可能であった.本手法の妥当性はミクロ構造が既知であるY型ゼオライトを評価することで検証を行い,理論構造から予測される空隙容積が得られた.アモルファスシリカとBTESEシリカの構造の違いは分子シミュレーションによっても確認され,これらの微細空隙中の気体拡散性の分子径依存性は,マルチ分子プローブ気体拡散法で測定された空隙容積分布と良好な相関を示した.

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Molecular simulation of micro-structures and gas diffusion behaviour of organic-inorganic hybrid amorphous silica membranes2011

    • 著者名/発表者名
      Kai-Shiun Chang, Tomohisa Yoshioka, Masakoto Kanezashi, Toshinori Tsuru, Kuo-Lun Tung
    • 雑誌名

      Journal of Membrane Science

      巻: 381 ページ: 90-101

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organic-inorganic hybrid silica membranes with controlled silica network size : Preparation and gas permeation characteristics2010

    • 著者名/発表者名
      Masakoto Kanezashi, Kazuya Yada, TomohisaYoshioka, Toshinori Tsuru
    • 雑誌名

      Journal of Membrane Science

      巻: 348 ページ: 310-318

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 分子動力学シミュレーションによるミクロポーラスシリカ膜における二元的細孔構造と気体透過性の検討2010

    • 著者名/発表者名
      中田章博, 吉岡朋久, 金指正言, 都留稔了
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 36 ページ: 174-180

    • NAID

      10027040458

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A molecular dynamics simulation of a homogeneous organic-inorganic hybrid silica membrane2010

    • 著者名/発表者名
      Kai-Shiun Chang, Tomohisa Yoshioka, Masakoto. Kanezashi, Toshinori Tsuru, Kuo-Lun Tung
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 46 ページ: 9140-9142

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of Silica Networks for Development of Highly Permeable Hydrogen Separation Membranes with Hydrothermal Stability2009

    • 著者名/発表者名
      Masakoto Kanezashi, Kazuya Yada ; Tomohisa Yoshioka, Toshinori Tsur
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 131 ページ: 414-415

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多孔性セラミックス系分離膜の分子シミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      吉岡朋久
    • 雑誌名

      分離技術

      巻: 39(3) ページ: 137-145

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 多孔性セラミック系分離膜の分子シミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      吉岡朋久
    • 雑誌名

      分離技術 39

      ページ: 137-145

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Design of Silica Networks for Development of Highly Permeable Hydrogen Separation Membranes with Hydrothermal Stability2009

    • 著者名/発表者名
      Masakoto Kanezashi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 131

      ページ: 414-415

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ゼオライトを用いた気体拡散法による多孔性膜材料の微細空隙構造評価法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      高橋麻里子
    • 学会等名
      日本膜学会第33年会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2012-05-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 多孔性セラミック分離膜における気体透過の分子動力学シミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      吉岡朋久
    • 学会等名
      触媒学会コンピュータ利用研究会
    • 発表場所
      東京ガス四谷クラブ(東京)
    • 年月日
      2011-12-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 多孔性セラミック分離膜における気体透過の分子動力学シミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      吉岡朋久
    • 学会等名
      触媒学会コンピュータ利用研究会
    • 発表場所
      東京ガス四谷クラブ(東京)(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 分子動力学法を用いた多孔性BTESEシリカのミクロ構造に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      下山高志
    • 学会等名
      日本ゾル-ゲル学会第9回討論会
    • 発表場所
      関西大学(吹田)
    • 年月日
      2011-07-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] マルチガスプローブ法による多孔性気体分離膜材料の微細空隙構造評2011

    • 著者名/発表者名
      吉岡朋久
    • 学会等名
      日本膜学会第33年会
    • 発表場所
      産総研(東京)
    • 年月日
      2011-05-13
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] マルチガスプローブ法による多孔性気体分離膜材料の微細空隙構造評価2011

    • 著者名/発表者名
      吉岡朋久
    • 学会等名
      日本膜学会第33年会
    • 発表場所
      産総研(東京)
    • 年月日
      2011-05-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Molecular simulation of micro-structures and gas sorption behaviors of organic-inorganic hybrid amorphous silica membranes2010

    • 著者名/発表者名
      Kai-Shiun Chang
    • 学会等名
      6th Conference of the Aseanian M embrane Society/ 7th Intern. Membr. Sci. and Tech
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2010-11-23
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Molecular simulation of micro-structures and gas sorption behaviors of organic-inorganic hybrid amorphous silica membranes2010

    • 著者名/発表者名
      Kai-Shiun Chang
    • 学会等名
      6th Conference of the Aseanian Membrane Society/7th Intern.Membr.Sci.and Tech.
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2010-11-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] マルチガスプローブ法による多孔性シリカ膜材料の微細空隙構造評価2010

    • 著者名/発表者名
      藤原隆博
    • 学会等名
      化学工学会第42回秋季大会
    • 発表場所
      同志社大学(京都)
    • 年月日
      2010-09-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] MD simulation study of solid vibration permeation in microporous amorphous silica network voids2010

    • 著者名/発表者名
      Tomohisa Yoshioka
    • 学会等名
      10th International Conference on Inorganic Membranes(NAMS/ ICIM2010)
    • 発表場所
      Washington D. C., USA
    • 年月日
      2010-07-20
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] MD simulation study of solid vibration permeation in microporous amorphous silica network voids2010

    • 著者名/発表者名
      Tomohisa Yoshioka
    • 学会等名
      10th International Conference on Inorganic Membranes (NAMS/ICIM2010)
    • 発表場所
      Washington D.C., USA
    • 年月日
      2010-07-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Molecular dynamics study of gas permeation characteristics through microporous ceramic membranes2010

    • 著者名/発表者名
      Tomohisa Yoshioka
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium of Experiment-Integrated Computational Chemistry on Multiscale Fluidics
    • 発表場所
      Sendai Excel Hotel Tokyu, Sendai, JAPAN
    • 年月日
      2010-02-24
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] 多孔性アモルファスシリカ膜材料のサブナノ空間における気体プローブ分子の拡散性評価2009

    • 著者名/発表者名
      藤原隆博
    • 学会等名
      第2回化学工学会3支部合同北九州大会
    • 発表場所
      西日本総合展示場(北九州市)
    • 年月日
      2009-10-31
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] 気体拡散法による多孔性アモルファスシリカ膜材料の空隙構造評価2009

    • 著者名/発表者名
      藤原隆博
    • 学会等名
      日本膜学会第31年会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2009-05-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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