| 研究概要 |
(1)酸素輸送担体の合成と評価:液膜による酸素富化空気の製造にとって最も重要なのは高性能な担体の探索である。本研究においてはCo錯体の内で、Co(salPr),Co(saltmen),Co(3MeOsalen)およびCo(3MeOsaltmen)の合成を試みた。Co(salPr)とCo(3MeOsalen)は該当するアミンが市販されており、合成手順も簡単で高い収率で得られた。これら2つの担体の収着平衡関係を調べた結果、窒素に対して酸素の収着が大きく、酸素の担体として有効であることが判明した。両者の内でCo(SalPr)の方が性能は高かった。Co(saltmen)およびCo(3MeOsaltmen)はアミン合成のためのdinitrobutaneの還元過程に問題があり、生成物は担体としての機能を全く示さなかった。
(2)液膜による酸素富化空気の製造:ガス透過率測定装置を中心とする実験系を組み上げ、各種の溶媒に希釈したCo(salPr)を多孔質膜に含浸させて透過実験を行なった。空気を原料とした場合に初期の透過ガス酸素含有量が最も高かったのはDMSOとDMACの1:1混合物を希釈剤とした場合で、最高79%の酸素含有量であった。原料の酸素分圧および担体濃度を変えて実験した結果、この担体は酸素と1ー1錯体を形成し、ミカエルズ-メンテンタイプの挙動を示すことが判明し、その平衡定数および拡散係数を決定できた。ただ、担体の劣化が問題で、2時間後には70%まで下がり、その後、溶媒の蒸発による短絡が観察された。最も安定であったのはDMSOとブチロラクタンの混合物の場合で、酸素濃度は低いが、2時間では殆ど劣化が認められなかった。工業的操作を考える場合に必要な液膜の再含浸による劣化防止の検討を行ない、再含浸が有効であることが判明した。
2年間の研究の結果、残念ながら工業化に耐える酸素富化空気の製造プロセスの確立は未決着であり、今後、担体の探索も含めて、最適な溶媒との組合せや不可逆酸化機構の解明などの検討を続ける予定である。
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