分子動力学計算支援による金属ドープ型アモルファス骨格構造制御と気体分離膜空間創製

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19560755
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 吉岡 朋久 広島大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50284162)
• 連携研究者: 都留 稔了 広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20201642)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 多孔性セラミック膜 / 気体分離 / 分子動力学法 / 金属ドープ

研究概要

多孔性セラミック気体分離膜材料として, 金属添加シリカおよびジルコニアコロイドゾルを調製し, ゲル粉体試料の構造を評価した. これらのセラミック材料を用いることにより, 高透過選択性と安定性を有する多孔性セラミック水素分離膜の作製が可能であった. また, 様々な構造を有するアモルファスシリカ膜における気体透過現象を分子動力学シミュレーションにより再現し, 気体透過特性とアモルファス多孔性セラミック膜構造の関係を明らかとした.

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of Co-doped silica for improved hydrothermal stability and application to hydrogen separation membranes at high temperatures (2008)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Igi, Tomohisa Yoshioka, Yumi H. Ikuhara, Yuji Iwamoto, Toshinori Tsuru
  • 雑誌名: Journal of the American Ceramic Society 91(9) ページ: 2975-2981
  • 査読あり
• [雑誌論文] MD simulation studies for effect of membrane structures and dynamics on gas permeation properties through microporous amorphous silica membranes (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomohisa Yoshioka, Akinori Yasumoto, Kouhei Kishi, Toshinori Tsuru
  • 雑誌名: Desalination 233 ページ: 333-341
  • 査読あり
• [雑誌論文] A molecular dynamics simulation of pressure-driven gas permeation in a micropore potential field on silica membranes (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomohisa Yoshioka, Masashi Asaeda, Toshinori Tsuru
  • 雑誌名: Journal of Membrane Science 293 ページ: 81-93
  • 査読あり
• [学会発表] 分子動力学シミュレーションによるシリカ膜における凝縮性モデル分子の透過特性の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福島健平
  • 学会等名: 膜シンポジウム2008
  • 発表場所: 大阪大学(豊中市)
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] 分子動力学法を用いた多元的細孔構造と気体透過特性の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中田章博
  • 学会等名: 化学工学会第40回秋季大会
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] Molecular dynamics simulation of water vapor permeation through microporous amorphous silica membranes (2008)
  • 著者名/発表者名: Kenpei Fukushima
  • 学会等名: 10th International Conference on Inorganic Membranes
  • 発表場所: Waseda University, Tokyo, JAPAN
  • 年月日: 2008-08-19
• [学会発表] イットリウム添加多孔性ジルコニア膜の作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 寺澤慶治
  • 学会等名: 日本ゾルゲル学会第6回討論会
  • 発表場所: 名古屋市中小企業振興会館(名古屋市)
  • 年月日: 2008-08-01
• [学会発表] 二元的細孔構造を有する多孔性シリカ膜における気体透過の分子動力学シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉岡朋久
  • 学会等名: 日本膜学会第30年会
  • 発表場所: 東京理科大学(東京)
  • 年月日: 2008-05-16
• [学会発表] MD simulation studies for effect of membrane structures and dynamics on gas permeation properties through microporous amorphous silica membranes (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomohisa Yoshioka
  • 学会等名: Aseanian Membrane Society 2007
  • 発表場所: Taipei, TAIWAN
  • 年月日: 2007-08-18
• [学会発表] 高温水蒸気雰囲気における多孔性金属ドープシリカ構造の安定性の検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岸幸平
  • 学会等名: 日本ゾルゲル学会第5回討論会
  • 発表場所: ぱ・る・るプラザ京都(京都市)
  • 年月日: 2007-07-25