| 研究課題/領域番号 |
18H03855
|
|---|
| 研究機関 | 広島大学 |
|---|
研究代表者 |
都留 稔了 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (20201642)
|
|---|
| 研究分担者 |
福原 長寿 静岡大学, 工学部, 教授 (30199260)
野村 幹弘 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (50308194)
伊藤 賢志 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (90371020)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| キーワード | 膜反応器 / シリカ / 触媒 / 反応 / 膜分離 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究は，①シリカ膜の高機能化・ロバスト化，②触媒・触媒膜の開発，③膜型反応器への応用，④膜型反応システムの評価を行うことを目的とし，項目①～④についてお互いにフィードバックしながら研究を推進した。
①ゾルゲル法シリカ膜に関しては，各種架橋型アルコキシシラン，および耐熱材料であるSiC系セラミック前駆体としてAllylhydridopolycarbosilane (AHPCS)に注力した。熱ＣＶＤ膜では、白金担持g-アルミナ支持体に、600℃にて、シリカ源として Methyltrimethoxysilaneを用いて製膜を行った。 水素透過率2.0×10-7 mol m-2 s-1 Pa-1、水素/窒素透過率比513を示し、触媒担持の影響なく水素透過膜の作製に成功した。陽電子消滅（PALS）およびエリプソメトリー（EP）法による評価については、メソ多孔性分離膜中の細孔構造を高精度解析するために、低速PALS装置に適用可能なデジタル式陽電子寿命計測システムを開発した。
②水素分離膜を介して脱水素反応（メチルシクロヘキサンの脱水素，吸熱反応）と水素化反応（CO2のメタン化，発熱反応）を同時に実施するメンブレンリアクターシステムを想定し、昨年度に開発した数値シミュレーターの精度を向上した。また、このシミュレーターを駆使して、開発する組み合わせ反応システムの特性を予測した。
③④従来の水素製造を目的とする膜型反応器とは異なり，有用物質の高効率製造に着目している。触媒担持基材上の熱ＣＶＤ膜にて、プロピレン脱水素反応を行い、プロピレン転化率を5.5％向上させた。bis(triethoxysilyl)acetylene (BTESA)オルガノシリカ膜をエステル交換反応に適用しMeOH引抜による反応率向上，SiC系多孔膜を硫酸分解による酸素製造に適用し酸素引抜による反応率向上を明らかとした。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
|
