| 研究課題/領域番号 |
21H03641
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分64030:環境材料およびリサイクル技術関連
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
姫野 修司 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (60334695)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2021年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
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| キーワード | ゼオライト膜 / 代替フロン / 膜 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
代替フロンとして最も使用されているジフルオロメタン(HFC32、R32)は温暖化係数が高く、今後大量に排出されることが懸念される。R32は分子サイズが窒素(N2)分子や酸素(O2)分子と極めて近いため空気（N2、O2）と分離できず、回収された場合も破壊処理される。本研究ではN2、O2とメタン(CH4)等の気体分子と細孔サイズが近く、高精度に分離可能なゼオライト膜を用い、ゼオライトが持つ分子篩の機能とR32とN2、O2分子とのゼオライト膜の吸着エネルギーの差による新たなR32を分離回収する技術を開発する事を目的とする。
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| 研究成果の概要 |
代替フロンとして最も使用されているジフルオロメタン(HFC32、R32)は温暖化係数が高く、特に、R32は分子サイズが窒素(N2)分子や酸素(O2)分子と極めて近いため空気（N2、O2）と分離することが難しい。本研究ではN2、O2とメタン(CH4)等の気体分子と細孔サイズが近く、小分子を高精度に分離可能なアルミ含有ZSM-58膜を開発した。高い分離係数を有するAl含有ZSM-58膜を用いてR-32と空気（窒素，酸素混合ガス）の分離実験を行った。空気(窒素、酸素)過多の透過ガスが得られ、透過ガスのR-32濃度は大幅に低減した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
代替フロンR32の消費量は今後途上国で膨大に消費され、大量廃棄される事が懸念されている。日本においてもフロンの回収率は38％と低迷しており、R32の簡便かつ高精度な回収・再生技術により温暖化抑制を図る必要がある。本研究でZSM-58膜を用いてR32とN2の分離の可能性を示す結果を得た。さらに膜の性能が向上すればこれまで分離困難と考えられていた代替フロンを高純度に回収でき、他の分離系にも応用可能な再利用技術の開発に繋がる革新的な技術になる。
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