フッ化物を用いないCHA型アルミノフォスフェートの合成と膜化

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K14853
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 公益財団法人地球環境産業技術研究機構
• 研究代表者: 瀬下 雅博 公益財団法人地球環境産業技術研究機構, その他部局等, 主任研究員 (50708584)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: CHA / aluminophosphate / flourite-free synthesis / membrane

研究成果の概要

新規ゼオライト膜素材としてCHA型アルミノフォスフェート合成検討を行い、AlPO4-34のフッ化物フリー合成に成功した。合成ゲル組成の検討から、AlPO4-34の精製範囲は極めて狭く、生成物分布は合成ゲル中に含まれるP2O5と(TEA)2Oの比が支配的であることが明らかとなった。またケージあたりのOSDAの量が同じCHAとAEIでは、OSDAの立体配座の違いが、それぞれの構造形成に関与する可能性が示唆された。
膜合成では、種結晶の結晶性が膜形成に大きく影響することが明らかとなった。結晶性の高い種結晶を用いることで比較的に高い透過選択性を示す膜が得られた。

自由記述の分野

膜分離

研究成果の学術的意義や社会的意義

アルミノフォスフェート（AlPO4-n）は電荷を補償するためのカウンターカチオンを必要とせず、膜化することができれば高い透過性能を発揮することが期待できる。AlPO4-34は0.38 nmの3次元細孔を有しており、脱水用途で用いることができる。これを還流費が1に近い系や共沸をとる系に適用することができれば、蒸留法と比較して分離にかかるエネルギーおよび設備コストの大幅な削減が期待できる。