液液界面を利用した生体模倣型逆浸透膜の無欠陥・大面積製膜

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17H04963
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 信州大学 (2018-2019); 神戸大学 (2017)
• 研究代表者: 佐伯 大輔 信州大学, 学術研究院工学系, 助教 (70633832)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 膜分離 / 逆浸透膜 / 生体模倣 / リポソーム / 脂質二分子膜

研究成果の概要

本研究では、無欠陥で、高い透水性と実用的強度を有する生体模倣型逆浸透膜の作製方法について検討した。Gramicidin AやAmphotericin Bのような構造が比較的単純な生体分子を水チャネルとして用い、これらの水チャネルを含む平面脂質二分子膜を、表面構造が制御された多孔体表面へ展開する方法を確立した。得られた生体模倣型逆浸透膜は、耐圧性を有しており、既往の生体模倣型逆浸透膜や市販の高分子系逆浸透膜より高い分離性能を示した。

自由記述の分野

工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の高分子系逆浸透膜は、既に性能向上が難しい現状にある。一方で、生体模倣型逆浸透膜は、理論的には高い性能が実現できると期待されている。しかしながら、水チャネルの機能発現や安定な脂質二分子膜形成が難しいなどの問題から、これまで、市販の高分子系逆浸透膜の性能を超える報告例はほとんどなかった。本研究では、水チャネルの選定と支持体の最適化、製膜方法の改良により、市販膜を超える透水性および実用的強度を兼ね備えた逆浸透膜の作製に成功し、実用化の可能性を示すことができた。