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2020 年度 実施状況報告書

地球温室効果ガス分離材料の開発と実ガス評価

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0129
研究機関東京農工大学

研究代表者

兼橋 真二  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80553015)

研究期間 (年度) 2018 – 2022
キーワード二酸化炭素 / 膜 / 地球温暖化 / ハイブリッド / コンポジット / バイオマス / MOF / 分離
研究実績の概要

世界的に深刻な環境問題である地球温暖化に対し、その原因とされる二酸化炭素(CO2)排出量の削減が急務とされている。これに対し、CO2削減の抜本的かつ有 効な対策として注目されているCO2回収貯留技術(CCS)の実証試験が現在世界中で進められている。本申請ではこのCCSにおける回収技術として大きく期待され ている省エネルギーかつクリーンな経済性の高い膜分離法に着目する。このCO2分離膜材料には高いCO2透過性と分離性および実用環境での性能安定性が求められ る。本研究の目的は、高分子と多孔性ナノ粒子からなる高分子ハイブリッド分離膜の実ガスを想定した分離性能試験および分離膜モジュールの試作を検討し、 CO2高分子分離膜の実用化を目指すものである。具体的には、基課題である①実ガスを想定した不純物を含む混合ガスを用いた高分子分離膜のCO2分離性能および ②分離膜の薄膜化と分離膜モジュールの作製および③新規な高分子分離膜の作製(超臨界二酸化炭素(ScCO2)による分離膜の作製、再生可能資源の活用)を計 画している。 2020年度は、新型コロナウイルスの影響により現地メルボルン大学への渡航ができなかった。一方で、日本において、引き続き高分子ハイブリッド分離膜の開発と機能性評価として、高分子分離膜の物性評価、基礎的な膜分離特性、単ガスによる溶解性評価(収着量測定)を行った。新規に作製した再生可能資源と酢酸セルロースからなる高分子分離膜の基礎的膜物性評価を進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

昨年から発生した新型コロナウイルスの影響により、現地で予定していた研究項目が実施できていないため。一方で、関連する分離膜研究の特許出願(非公開)を行った。

今後の研究の推進方策

引き続き新型コロナウイルスの影響により、現地への渡航が難しい状況である。そのため、現地で予定していた研究の一部を日本で実施できるよう環境を整える。また引き続き現地とのオンラインでの打ち合わせを行い、継続的に交流を行っていく。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件) 学会発表 (3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] The opportunity of membrane technology for hydrogen purification in the power to hydrogen (P2H) roadmap: a review2020

    • 著者名/発表者名
      Lu Hiep Thuan、Li Wen、Miandoab Ehsan Soroodan、Kanehashi Shinji、Hu Guoping
    • 雑誌名

      Frontiers of Chemical Science and Engineering

      巻: 0 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1007/s11705-020-1983-0

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of Nanofiller-Induced Crystallization on Gas Barrier Properties in Poly(lactic acid)/Montmorillonite Composite Films2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Shuichi、Yamauchi Johta、Takahashi Yoichi、Kanehashi Shinji、Nagai Kazukiyo
    • 雑誌名

      Industrial & Engineering Chemistry Research

      巻: 59 ページ: 12590~12599

    • DOI

      10.1021/acs.iecr.0c01771

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermoelectric Properties of Poly(3-hexylthiophene) Nanofiber Aerogels with a Giant Seebeck Coefficient2020

    • 著者名/発表者名
      Okada Naoki、Sato Kohei、Yokoo Moegi、Kodama Erina、Kanehashi Shinji、Shimomura Takeshi
    • 雑誌名

      ACS Applied Polymer Materials

      巻: 3 ページ: 455~463

    • DOI

      10.1021/acsapm.0c01185

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical Double Percolation of Polybutadiene/Polyethylene Glycol Blends Loaded with Conducting Polymer Nanofibers2020

    • 著者名/発表者名
      Morita Jun、Goto Takanori、Kanehashi Shinji、Shimomura Takeshi
    • 雑誌名

      Polymers

      巻: 12 ページ: 2658~2658

    • DOI

      10.3390/polym12112658

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermoelectric properties of PEDOT:PSS aerogel secondary-doped in supercritical CO2 atmosphere with low thermal conductivity2020

    • 著者名/発表者名
      Yanagishima Naoya、Kanehashi Shinji、Saito Hiromu、Ogino Kenji、Shimomura Takeshi
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 206 ページ: 122912~122912

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2020.122912

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Semiconducting Properties of the Hybrid Film of Elastic Poly(styrene-b-butadiene-b-styrene) Block Copolymer and Semiconducting Poly(3-hexylthiophene) Nanofibers2020

    • 著者名/発表者名
      Goto Takanori、Morita Jun、Maekawa Yuya、Kanehashi Shinji、Shimomura Takeshi
    • 雑誌名

      Polymers

      巻: 12 ページ: 2118~2118

    • DOI

      10.3390/polym12092118

    • 査読あり
  • [学会発表] 高分子ハイブリッド分離膜材料を用いた二酸化炭素分離2021

    • 著者名/発表者名
      兼橋真二
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 第181回春季講演大会
  • [学会発表] 米ぬか由来のフェルラ酸を利用した機能性バイオベースポリマーの合成と評価2020

    • 著者名/発表者名
      柳瀬雄貴, 町頭圭, 荻野賢司, 兼橋真二, 鎌形潤一, 青木仁史
    • 学会等名
      2020年繊維学会年次大会
  • [学会発表] 米ぬか由来のフェルラ酸を用いた機能性バイオベース材料の開発2020

    • 著者名/発表者名
      柳瀬雄貴, 町頭圭, 荻野賢司, 兼橋真二, 鎌形潤一, 青木仁史
    • 学会等名
      2020年繊維学会秋季研究発表会
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/shinji.kanehashi

  • [備考] 研究室HP

    • URL

      https://sites.google.com/view/kanehashi-lab

  • [備考] Google Scholar

    • URL

      https://scholar.google.co.jp/citations?user=1jh62JIAAAAJ&hl=ja

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公開日: 2024-12-25  

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