Heガス田の夾雑物によるシリカ系多孔膜の選択透過性制御技術の提案とHe分離の高度化

• 研究課題/領域番号: 24K21701
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分27:化学工学およびその関連分野
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 金指 正言 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (10467764)
• 研究期間 (年度): 2024-06-28 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2026年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2025年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2024年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: シリカ系多孔膜 / ヘリウム分離 / アモルファス構造 / 分子ふるい / 吸着ブロッキング

研究開始時の研究の概要

He回収への膜分離適用を目的として，本研究では，従来のHe分離膜では実現できなかったガス噴出温度において，高He選択透過性を有するシリカ系多孔膜のマイクロポーラス構造制御技術を提案する。具体的には，He透過性の向上に着目し，Heが透過できないSi4，5員環の割合を小さくするために，ネットワーク形成プロセスに着目する。また，細孔径制御に用いるキレート配位子をカーボン化することで，アモルファス構造のカーボン粒子とHeガス田の夾雑物の強い吸着力を，分離対象のN2やCH4の透過阻害に展開する。