| 研究課題/領域番号 |
09555276
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
無機工業化学
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
木野村 暢一 山梨大学, 工学部, 教授 (50029732)
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| 研究分担者 |
阪根 英人 山梨大学, 工学部, 助教授 (50252010)
熊田 伸弘 山梨大学, 工学部, 助教授 (90161702)
鈴木 喬 山梨大学, 工学部, 教授 (60020385)
仲山 一郎 日本酵素(株), 技術開発本部, 室長代理
川上 浩 日本酵素(株), つくば研究所, 室長
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| キーワード | 架橋粘土鉱物 / バリウムフェライト / 無機-有機複合体 / リン酸ジルコニウム / シリル化 / イオン交換樹脂 / 多孔体 / 空気分離 |
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| 研究概要 |
省エネルギーでかつ地球環境にもやさしいこれからの燃焼技術である酸素燃焼を実現化するためには廉価な酸素を供給することが、必要不可欠である。本研究においては、窒素および酸素と多様な化学的・物理的相互作用を持たせることのできる多孔性架橋層状化合物を用い吸着分子との相互作用を制御し、常温常圧近傍での空気中の酸素・窒素の分離を可能とする材料の開発を行うものである。
本年度は、モンモリロナイトの層を酸化鉄で架橋した後二次的な処理を施してピラーをバリウムフェライト組成にしたものは、酸素に対する選択性が窒素よりも大きかったが、吸着量は少なく、安定性もよくなかった。そこで、鉄イオンとバリウムイオンを共存させた溶液でイオン交換し、生成物を加熱処理することとした。その結果、バリウムフェライトで架橋された粘土化合物が直接合成でき、吸着量(1.5ml/g)および酸素選択性(O_2N_2=4.4)も向上した。
リン酸ジルコニウムの有機誘導体の酸素に対する選択性を検討した。有機誘導体の合成は、フェニルホスホン酸隣村ジルコニウムの合成、αおよびγ-リン酸ジルコニウムのシリル化によって行った。フェニルホスホン酸リン酸ジルコニウムでは、高比表面積と酸素に対する選択性の高いものが得られた。また、イオン交換樹脂にあらかじめ鉄あるいはコバルトイオンを含ませたものを低温で部分的に炭化することにより、比表面積はさほど大きくないが窒素よりも約5倍酸素を吸着する物質が得られることがわかった。
以上、さまざまな物質について検討した結果酸素に対してより高い選択性を持つ物質の存在が明らかとなった。これらの物質は、安価な酸素を製造する新しい酸素製造システム用の吸着剤として有望であると考えられる。
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