| 研究課題/領域番号 |
19K05121
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27010:移動現象および単位操作関連
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
中川 敬三 神戸大学, 科学技術イノベーション研究科, 准教授 (60423555)
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| 研究分担者 |
松山 秀人 神戸大学, 先端膜工学研究センター, 教授 (50181798)
吉岡 朋久 神戸大学, 先端膜工学研究センター, 教授 (50284162)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | ナノシート / 膜分離 / 水処理 / ナノろ過膜 / 酸化グラフェン / ニオブ酸ナノシート |
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| 研究成果の概要 |
無機膜は耐薬品性や機械的強度等に優れ，そのため用途範囲が広く膜寿命が長いこと，また分離性が比較的高いことが特徴であるが，透過性や製膜性，製造コストの点が課題となっている．本研究では種々の二次元ナノシート材料を積層した超薄膜型水処理膜の開発を行った．酸化グラフェンおよびニオブ酸ナノシートを利用した複合積層膜は，それぞれ単独のナノシート積層膜よりも高い塩阻止性を示すことがわかった．陽電子消滅法などの構造解析や分子動力学シミュレーションの結果より，異なるナノシート層の間で界面緻密層が形成されることにより，高い分離性能が発揮されることが明らかとなった．
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| 自由記述の分野 |
膜分離工学，ナノ材料工学，触媒反応工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発された新規ナノシート複合膜は，過去に報告例のない異なる種類のナノシートで形成される超薄膜が形成されており，高い塩阻止性が得られている．このような結果は，水処理のみならずガス分離，有機溶剤ろ過への応用に展開でき，水や大気環境の改善，石油化学や医薬品産業等における溶剤濃縮の省エネルギー化に寄与することが期待される．本研究成果は，化学工学分野において重要な学術的知見であり，カーボンニュートラルの実現に貢献しうる．
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