| 研究課題/領域番号 |
03555198
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
中村 厚三 群馬大学, 工学部, 教授 (50011036)
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| 研究分担者 |
福里 隆一 (株)神戸製鋼所, 化学研究所, 主任研究員
小針 正夫 日本たばこ産業(株), たばこ中央研究所, 所長
浅枝 正司 広島大学, 工学部, 教授 (40026224)
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| キーワード | 超臨界流体 / 無機多孔性膜 / 有機ガス分離膜 / 透過流束 / 阻止率 / 超臨界二酸化炭素 / ポリエチレングライコ-ル / ゾル-ゲル法 |
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| 研究概要 |
超臨界流体中で使用する無機多孔質膜に関しては、ゾル-ゲル法の製膜において、無機コロイド径の制御とコ-ティング法の工夫によって無機多孔性膜の分離性能の制御が可能であることを見出した。また、無機多孔性膜の応用を検討するため、約10〜15オングストロ-ムの細孔径を持つ多孔性シリカ膜を作成し、これによってエタノ-ル/ベンゼン、エタノ-ル/シクロヘキサン混合物の分離が可能であることを見出した。無機多孔質膜の超臨界流体中における性能評価の実験は、平成4年度に入ってから行えるようになったため、現時点において報告すべき研究実績は得られていない。これは実験に必要となる小型テストモジュ-ルの製作が、膜間差圧を保持するためのシ-ル法の検討に月日を要したために遅れたからである。その間に、有機ガス分離膜を用いて超臨界流体の膜透過の実験を行った。用いた膜はポリイミド製の限外濾過膜の緻密層表面にシリコンをコ-ディングした複合膜(日東電工社製NTGS-2100)の平膜(直径7.2cmφ)である。ステンレス製耐圧モジュ-ルの共給側および透過側の圧力を自動圧力弁で保持し、膜間差圧を設定値に保って、温度20〜60℃、圧力10〜30MPaの条件において、CO_2の透過流束とポリエチレングライコ-ル(PEG400および600)の阻止率の測定を行い、次の結果を得た。超臨界二酸化炭素の透過速度は臨界圧近傍でピ-クを示した。ピ-クは温度が低いほど低圧で現れ、しかもシャ-プなピ-クを示した。溶質を溶解させた超臨界二酸化炭素の透過流束は、液の膜透過の場合同様に超臨界二酸化炭素のみの場合よりも小さくなった。PEG400およびPEG600の阻止率は負となり、分子量がより大きいPEG600の阻止率の方が負の程度が大きく、透過し易い結果となった。この結果は、溶質の透過性に対し、シリコン層への溶解性が大きく関係していることをうかがわせた。溶質の阻止率は、透過流束の増加につれ0に近づいた。
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