| 研究課題/領域番号 |
20360351
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
松山 秀人 神戸大学, 工学研究科, 教授 (50181798)
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| 研究分担者 |
丸山 達生 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (30346811)
大向 吉景 神戸大学, 工学研究科, 特命助教 (20513542)
曽谷 知弘 神戸大学, 工学研究科, 技術専門職員 (10397797)
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| キーワード | 熱誘起相分離法 / 中空糸膜 / 多孔膜 / 浄水処理 / PVDF |
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| 研究概要 |
本研究では、孔構造の設計に関する基礎的なシミュレーションの検討から、実際の中空糸膜の作製およびそのモジュール化、さらには実河川水を用いた長期に渡る性能評価といった各階層での検討を詳細に行い、それらを統合化させた一連の検討を行っている。
今年度はまず熱誘起相分離法を用いて多孔性中空糸膜の作製を行った。高分子としては耐熱性や耐薬品性に優れ、機械的強度も高いポリフッ化ビニリデン(PVDF)を用い、PMMAとのブレンドについて検討を加えた。X線回折の結果より、PVDFの結晶構造はPMMAの添加によりほとんど影響を受けないことがわかった。またPMMAの添加は中空糸膜の透水量の増加をもたらすことが明らかとなった。得られた膜についてアセトンを用いてPMMAの抽出を試みたところ、このようなPMMAの抽出は、透水量の増加と膜の伸度の増加に有効であった。PMMAの抽出により2次結晶化が起こりPVDFの結晶性は増加することがわかった。これが伸度の増加の原因である。
高分子膜の研究として、透水性能、溶質阻止率,耐ファウリング性といった水の処理性能を決定する膜特性については従来から多くなされているが、膜の生産性に影響を及ぼす、製膜時の膜固化速度に関してはほとんど研究がなされてこなかった。ここでは、効率的な膜の製造を目指し、膜固化速度について検討を行った。時分解光散乱法によって相分離過程における球晶の成長をin-situで測定し、固化速度に影響を及ぼす製膜条件の解明を試みた。PVDF膜の作製について、非溶媒誘起相分離法(NIPS法)と熱誘起相分離法(TIPS法)による固化速度を検討したところ、TIPS法による製膜ではNIPS法に比べ、固化速度が1桁以上速いことが定量的に確認された。またTIPS法による製膜において、結晶化速度と固化速度の間には明確な相関が認められた。
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