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金属・有機構造体を用いた機能性分離膜の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25820385
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

原 伸生  独立行政法人産業技術総合研究所, 化学プロセス研究部門, 主任研究員 (70613545)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード気体分離膜 / 金属有機構造体 / 対向拡散法 / 多孔質物質 / 選択透過 / MOF
研究成果の概要

新規な多孔性物質として注目される金属有機構造体(MOF)は、規則的な多孔構造を利用して分離膜への応用が期待される。本研究においては、新規に提案した液相対向拡散法を用いてMOF膜の開発を行った。MOFの一種であるZIF-8について、多孔質αアルミナ中空管を用いた膜の作製を行った結果、緻密な分離層を有するZIF-8膜の作製に成功した。ZIF-8膜は、分子径の違いに基づいて分離する分子ふるい効果を示し、特にプロピレンとプロパンは単成分気体透過度において高い選択性が得られた。液相対向拡散法による作製条件の検討による構造制御と、得られた膜の選択透過特性の解析を行った。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (18件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] ZIF-8 membranes prepared at miscible and immiscible liquid-liquid interface2015

    • 著者名/発表者名
      原伸生、吉宗美紀、根岸秀之、原谷賢治、原重樹、山口猛央
    • 雑誌名

      MICROPOROUS AND MESOPOROUS MATERIALS

      巻: 206 ページ: 75-80

    • DOI

      10.1016/j.micromeso.2014.12.018

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of temperature on the synthesis of ZIF-8 membranes for propylene/propane separatio2015

    • 著者名/発表者名
      原伸生、吉宗美紀、根岸秀之、原谷賢治、原重樹、山口猛央
    • 雑誌名

      JOURNAL OF THE JAPAN PETROLEUM INSTITUTE

      巻: 58

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thickness Reduction of the Zeolitic Imidazolate Framework-8 Membrane by Controlling the Reaction Rate during the Membrane Preparation2014

    • 著者名/発表者名
      原伸生、吉宗美紀、根岸秀之、原谷賢治、原重樹、山口猛央
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 47 号: 10 ページ: 770-776

    • DOI

      10.1252/jcej.14we340

    • NAID

      130004699180

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Diffusive separation of propylene/propane with ZIF-8 membranes2014

    • 著者名/発表者名
      N. Hara, M. Yoshimune, H. Negishi, K. Haraya, S. Hara, T. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Journal of Membrane Science

      巻: 450 ページ: 215-223

    • DOI

      10.1016/j.memsci.2013.09.012

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-organic framework membranes with layered structure prepared within the porous support2013

    • 著者名/発表者名
      N. Hara, M. Yoshimune, H. Negishi, K. Haraya, S. Hara, T. Yamaguchi
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 3 号: 34 ページ: 14233-14236

    • DOI

      10.1039/c3ra22733b

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 不混和の溶液界面を用いたZIF-8膜の作製2015

    • 著者名/発表者名
      原伸生、吉宗美紀、根岸秀之、原谷賢治、原重樹、山口猛央
    • 学会等名
      化 学工学会第80年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] プロピレン/プロパン分離用のZIF-8膜の開発2015

    • 著者名/発表者名
      原伸生、吉宗美紀、根岸秀之、原谷賢治、原重樹、山口猛央
    • 学会等名
      物質・デバイス領域共同研究拠点シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学(横浜)
    • 年月日
      2015-03-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 金属有機構造体膜によるプロピレン/プロパン分離2015

    • 著者名/発表者名
      原伸生、吉宗美紀、根岸秀之、原谷賢治、原重樹、山口猛央
    • 学会等名
      環境・エネルギーシンポジウムシリーズ
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば)
    • 年月日
      2015-02-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ZIF-8 Based Separation Membrane2014

    • 著者名/発表者名
      原伸生、吉宗美紀、根岸秀之、原谷賢治、原重樹、山口猛央
    • 学会等名
      Internat ional Symposium on Advanced Materials for Energy & Environment-201
    • 発表場所
      Tokyo Institute of Technology(Yokohama)
    • 年月日
      2014-11-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ZIF-8膜のプロピレン/プロパン混合ガス分離特性2014

    • 著者名/発表者名
      原伸生、吉宗美紀、根岸秀之、原谷賢治、原重樹、山口猛央
    • 学会等名
      化学工学会第46回秋季大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡)
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] MOF-based Molecular Sieve Membranes Prepared by Counter-Diffusion Metho2014

    • 著者名/発表者名
      原伸生、吉宗美紀、根岸秀之、原谷賢治、原重樹、山口猛央
    • 学会等名
      ICOM201
    • 発表場所
      Suzhou(China)
    • 年月日
      2014-07-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ZIF-8 membranes for diffusive separation of propylene/propan2014

    • 著者名/発表者名
      原伸生、吉宗美紀、根岸秀之、原谷賢治、原重樹、山口猛央
    • 学会等名
      13th International Conference on Inorganic Membrane
    • 発表場所
      Brisbane(Australia)
    • 年月日
      2014-07-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 金属有機構造体膜によるプロピレン/プロパン分離2014

    • 著者名/発表者名
      原伸生、吉宗美紀、根岸秀之、原谷賢治、原重樹、山口猛央
    • 学会等名
      第3回JACI/GSCシンポジウム
    • 発表場所
      東京国際フォーラム(東京)
    • 年月日
      2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 対向拡散法によるZIF-8膜の作製と薄層化2014

    • 著者名/発表者名
      原伸生、吉宗美紀、根岸秀之、原谷賢治、原重樹、山口猛央
    • 学会等名
      日 本膜学会第36年会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2014-05-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 金属有機構造体を用いた機能性分離膜の研究2014

    • 著者名/発表者名
      原伸生、吉宗美紀、根岸秀之、原谷賢治、原重樹、山口猛央
    • 学会等名
      物質・デバイス領域共同研究拠点第四回活動報告会
    • 発表場所
      ホテルメトロポリタン仙台(仙台)
    • 年月日
      2014-04-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 金属有機構造体膜を用いたプロピレン/プロパン分離2014

    • 著者名/発表者名
      原 伸生、吉宗 美紀、根岸 秀之、原谷 賢治、原 重樹、山口 猛央
    • 学会等名
      環境・エネルギーシンポジウムシリーズ
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ZIF-8膜の薄層化によるプロピレン透過度の向上2014

    • 著者名/発表者名
      原 伸生、吉宗 美紀、根岸 秀之、原谷 賢治、原 重樹、山口 猛央
    • 学会等名
      化学工学会第79年会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属有機構造体を用いた分離膜への挑戦2013

    • 著者名/発表者名
      原 伸生、吉宗 美紀、根岸 秀之、原谷 賢治、原 重樹、山口 猛央
    • 学会等名
      機能性材料を応用したデバイス・システム開発の最前線
    • 発表場所
      産業技術総合研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Cu-BTC membrane with layer structure prepared within the porous α-alumina support2013

    • 著者名/発表者名
      原 伸生、吉宗 美紀、根岸 秀之、原谷 賢治、原 重樹、山口 猛央
    • 学会等名
      第8回メソ構造物質国際シンポジウム IMMS 2013
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Cu-BTC Membrane with Layer Structure within the Porous α-Alumina Substrate2013

    • 著者名/発表者名
      原 伸生、吉宗 美紀、根岸 秀之、原谷 賢治、原 重樹、山口 猛央
    • 学会等名
      8th Converence of the Aseanian Membrane Society
    • 発表場所
      西安(中国)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ZIF-8膜の作製とプロピレン/プロパン透過特性2013

    • 著者名/発表者名
      原 伸生、吉宗 美紀、根岸 秀之、原谷 賢治、原 重樹、山口 猛央
    • 学会等名
      化学工学会第45回秋季大会
    • 発表場所
      岡山
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Diffusive Separation of Propylene/Propane With ZIF-8 Membranes2013

    • 著者名/発表者名
      原 伸生、吉宗 美紀、根岸 秀之、原谷 賢治、原 重樹、山口 猛央
    • 学会等名
      2013 AIChE Annual Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(アメリカ)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属有機構造体を用いたプロピレン/プロパン分離膜の開発2013

    • 著者名/発表者名
      原 伸生、吉宗 美紀、根岸 秀之、原谷 賢治、原 重樹、山口 猛央
    • 学会等名
      物質・デバイス領域共同研究拠点シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学資源化学研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] 平成26年度物資・デバイス領域共同研究拠点成果報告書2015

    • 著者名/発表者名
      原伸生
    • 総ページ数
      35
    • 出版者
      物質・デバイス領域共同研究拠点本部
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] エネルギー・化学プロセスにおける膜分離技術2014

    • 著者名/発表者名
      原伸生
    • 総ページ数
      306
    • 出版者
      S&T出版株式会社
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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