| 研究課題/領域番号 |
16K06833
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| 研究機関 | 北九州市立大学 |
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研究代表者 |
西浜 章平 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (00347668)
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| 研究分担者 |
吉塚 和治 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (70191567)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 膜分離 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、極性有機溶媒へ適用可能な高性能なナノろ過システムの開発を目的として研究を進めている。平成28年度は、1．ゼオライトコーティング膜の調製法の確立、および2．コーティングするゼオライトの種類による極性有機溶媒への耐久性の評価について検討を行い、以下の成果を得た。
1．ゼオライトコーティング膜の調製法の確立
ゼオライトコーティング膜の調製は、二次成長法を用いて行った。すなわち、まず各ゼオライトの種結晶を調製し、これを支持体に塗布した後に、別途調製した前駆体溶液中へ浸漬し、平膜型の支持体ごと水熱合成した。本手法により、LTA型ゼオライトコーティング膜、MFI型ゼオライトコーティング膜、ならびにFAU型ゼオライトコーティング膜を調製した。走査型電子顕微鏡ならびに粉末X線回折によるキャラクタリゼーションにより、各ゼオライトコーティング膜の調製に成功したことを確認した。
2．コーティングするゼオライトの種類による極性有機溶媒への耐久性の評価
調製した各ゼオライトコーティング膜の極性有機溶媒への耐久性について、デッドエンド型膜分離システムを用いて試験した。極性有機溶媒としては、ジメチルホルムアミド（DMF）およびDMF／水混合溶媒を用いた。全てのゼオライトコーティング膜において、それぞれの極性有機溶媒に対する耐性を有していることを確認した。また、極性有機溶媒の透過流束は、ゼオライトの親・疎水性、溶媒の比誘電率、溶媒の粘度などに影響されることが明らかとなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成28年度の研究計画である、1．ゼオライトコーティング膜の調製法の確立、および2．コーティングするゼオライトの種類による極性有機溶媒への耐久性の評価について、予定通りの研究を行い、極性有機溶媒へ耐久性のあるゼオライトコーティング膜の調製法を確立した。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究では、極性有機溶媒へ適用可能な高性能なナノろ過システムの開発を目的として研究を進めている。平成28年度は、1．ゼオライトコーティング膜の調製法の確立、および2．コーティングするゼオライトの種類による極性有機溶媒への耐久性の評価を行った。平成29年度は、調製したゼオライトコーティング膜を用いて、以下の検討を行う。
1．管状膜分離システムの開発
平成28年度は、平膜状の膜の開発を行ったが、平成29年度においては、管状の支持体を用いた管状ゼオライトコーティング膜の開発、およびそれを用いた膜分離システムの開発を行う。
2．コーティングするゼオライトの細孔径と分画分子量の評価
平成28年度において確立した、3種類のゼオライトをコーティングした膜を用いて、それぞれのゼオライトの細孔径が分画分子量に及ぼす影響について研究を行う。具体的には、対象物質として、分子量既知のポリエチレングリコールをモデル物質として用い、各ゼオライトをコーティングした無機分離膜による排除率を測定することで、分画分子量曲線を作成し、分画分子量を明らかにする。得られた結果は、コーティングしたゼオライトの細孔径を用いて定量的に評価を行う。
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