理想的なファウリング対策の実現を目指したろ過膜の界面制御手法の開発

• 研究課題/領域番号: 24560931
• 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: 神奈川工科大学
• 研究代表者: 市村 重俊 神奈川工科大学, 応用バイオ科学部, 准教授 (20333156)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: ファウリング / 膜ろ過法 / リン脂質ポリマー / 分画性 / 透水性 / 孔径制御 / MPCポリマー / 膜ろ過 / セラミック膜 / 表面処理

研究成果の概要

近年、膜ろ過法による水処理技術が注目されているが、膜の汚染にともなう性能劣化（ファウリング現象）が課題である。本研究では、吸着抑制に優れた2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（MPC）ポリマーを利用した表面処理により、ファウリング対策に有効な界面制御に関する知見を得ることを目的とした。その結果、シランカップリング処理により、多孔質ガラス膜の耐ファウリング性を向上させるとともに、透水性の高いポリマー鎖のサイズ排除効果を利用する新規分離膜の開発指針が得られた。さらに、酸化物ナノ粒子を利用した処理法も検討し、孔径制御法としての有効性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] リン脂質ポリマーによる表面処理が膜の耐ファウリング性,透水性,分画性に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 市村重俊, 内田典子, 石原一彦
  • 雑誌名: 日本海水学会誌 巻: 388 ページ: 316-322
  • NAID: 130005097758
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 表面開始原子移動ラジカル重合法を用いたリン脂質ポリマー修飾膜の作製と性能評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石井智也、迫田龍、市村重俊
  • 学会等名: 日本海水学会若手会第6回学生研究発表会
  • 発表場所: 登別グランドホテル（北海道登別市）
  • 年月日: 2015-03-10
• [学会発表] 走査型プローブ顕微鏡による液相中粒子-膜間相互作用の評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上妻利真、市村重俊
  • 学会等名: 日本海水学会若手会第6回学生研究発表会
  • 発表場所: 登別グランドホテル（北海道登別市）
  • 年月日: 2015-03-10
• [学会発表] 高い耐ファウリング性と分画性を兼ね備えた新規ろ過膜の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 市村重俊、石井泰佑、内田典子、石原一彦
  • 学会等名: 日本海水学会第65年会
  • 発表場所: 沖縄県男女共同参画センター（沖縄県那覇市）
  • 年月日: 2014-06-20
• [学会発表] ナノ粒子の膜透過性とMPCポリマーによる表面処理の影響
  • 著者名/発表者名: 市村重俊、内田典子、石原一彦
  • 学会等名: 日本膜学会第35回年会
  • 発表場所: 早稲田大学西早稲田キャンパス
• [学会発表] 膜の分画および耐ファウリング性能に対する表面処理の効果
  • 著者名/発表者名: 市村重俊、内田典子、石原一彦
  • 学会等名: 日本海水学会第64年会
  • 発表場所: 山梨県立図書館
• [学会発表] MPCポリマーを利用したろ過膜の分画性能の制御
  • 著者名/発表者名: 石井泰佑、内田典子、市村重俊、石原一彦
  • 学会等名: 日本海水学会若手会第5回学生研究発表会
  • 発表場所: 日本大学軽井沢研修所
• [学会発表] MPCポリマー処理膜の性能に対する表面処理条件の影響
  • 著者名/発表者名: 市村重俊、内田典子、石井泰佑、石原一彦
  • 学会等名: 化学工学会第79年会
  • 発表場所: 岐阜大学
• [学会発表] 多糖類および微生物によるセラミック膜のファウリングとMPCポリマー処理の効果
  • 著者名/発表者名: 市村重俊、宮本菜々子、村上真哉、大野正昭、石原一彦
  • 学会等名: 日本膜学会第34回年会
  • 発表場所: 早稲田大学
• [学会発表] 多糖類による膜ファウリングとMPCポリマー処理の効果
  • 著者名/発表者名: 大野正昭、宮本菜々子、市村重俊、石原一彦
  • 学会等名: 日本海水学会第63年会
  • 発表場所: 日大生産工学部
• [学会発表] MPCポリマー処理セラミック膜の耐ファウリング性評価
  • 著者名/発表者名: 市村重俊、大野正昭、石川卓也、石原一彦
  • 学会等名: 化学工学会第44回秋季大会
  • 発表場所: 東北大学
• [学会発表] MPCポリマー処理膜の海水淡水化前処理プロセスへの応用
  • 著者名/発表者名: 鶴田純平、南悠平、内田典子、市村重俊、石原一彦
  • 学会等名: 日本海水学会若手会第4回学生研究発表会
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] MPCポリマーによる表面処理が膜の分画性能および耐ファウリング性能に及ぼす影響
  • 著者名/発表者名: 市村重俊、内田典子、鶴田純平、石原一彦
  • 学会等名: 化学工学会第78年会
  • 発表場所: 大阪大学
• [備考] 市村研究室ホームページ
  • URL: http://ichi.biokait.jp/ichi/presen.html