耐熱耐水蒸気性メソポーラス材料の開発

• 研究課題/領域番号: 23560915
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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: 一般財団法人ファインセラミックスセンター
• 研究代表者: 永野 孝幸 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 研究員 (70450848)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: アルミナ / シリカ / メソポーラス / 水蒸気 / 多孔質 / セラミックス / 構造機能材料 / 反応分離工学 / 化学工学

研究概要

界面活性剤P123を用いて、多孔質円筒基材上へのメソポーラスシリカ膜の三次元合成を試みた。蒸留水にTEOSと塩酸を加え、A液を作製し、P123を蒸留水＋エタノールに加え、30分混合後、塩酸を加えてB液とした。A+B混合溶液にPVAを加え、ディップコート用溶液とし、コート後は直ちに真空デシケータ内でロータリーポンプによる急速乾燥を行い、大気中、600℃ 2時間で焼成した。焼結体は1.8nmのP123由来の細孔と基材孔を修飾した12nmの細孔で構成されていた。エタノール添加はゾルの安定化に寄与し、PVAは膜の割れを抑制した。急速乾燥は多孔質円筒基材上へのメソポーラス膜の三次元形成に有効であった。

研究成果

• [雑誌論文] Degradation mechanism of H_2-permselective amorphous silica membrane (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Nagano, K. Sato
  • 雑誌名: J. Mater Sci. 巻: 49 ページ: 4115-4120
• [雑誌論文] 対向拡散CVD法を用いたアモルファスシリカ系水素分離膜の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永野孝幸
  • 雑誌名: マテリアルインテグレーション 巻: 26 ページ: 56-62
• [学会発表] 高温水蒸気雰囲気におけるアモルファスシリカ系水素選択透過膜の劣化メカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 永野孝幸, 佐藤功二
  • 学会等名: 日本セラミックス協会秋季シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] Pore size control of amorphous silica membrane synthesized by chemical vapor deposition
  • 著者名/発表者名: Takayuki Nagano
  • 学会等名: 37TH INTERNATIONAL CONFERENCE AND EXPOSITION ON ADVANCED CERAMICS AND COMPOSITES
  • 発表場所: Hiiton Daytona Beach Resort
• [学会発表] 高温水蒸気雰囲気におけるアモルファスシリカ系水素選択透過膜の劣化メカニズム
  • 著者名/発表者名: 永野孝幸、佐藤功二
  • 学会等名: 日本セラミックス協会秋季シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学