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反応と分離を伴う膜型反応器を開発するために、高温で高い透過速度と優れた選択分離性を有す無機薄膜を創製した。
γ-アルミナ膜の細孔制御を目的として、逆相ミセル法によりジルコニア超微粒子を合成し、これを吸引、焼成してジルコニア/アルミナ複合膜を創製した。この膜について水素と窒素を用いてガス透過実験を行ったところ、Knudsen機構に基づく分離係数の理論値を上回る透過特性を示しており、分子ふるい性が発現した。
水素の選択分離特性を有するパラジウム/銀合金薄膜をγ-アルミナ支持管表面上に噴霧熱分解法により析出させた。この膜の窒素に対する水素の分離係数は500℃で24であった。さらに高い選択性を得るために減圧CVD法により、α-アルミナ管の細孔内にパラジウム金属膜を生成させた。このパラジウム・アルミナ複合膜は水素の透過速度は10^<-7>〜10^<-8>mol m^<-2> s^<-1> Pa^<-1>となり、窒素に対する水素の分離係数は1000以上であった。耐水素脆化性を調べるために100℃と300℃の温度範囲で昇降温を6回繰り返したが、水素の透過速度はほとんど変化しなかった。
チタン酸バリウムの高温における二酸化炭素吸着特性を明らかにし、アルコキシド法により安定なチタン酸バリウムゾルを調製し、これをα-アルミナ管上にディップ、焼成して創製した薄膜は、二酸化炭素が細孔内で表面拡散することにより、窒素に対して選択的に透過することを明らかにした。
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