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2009 年度 実績報告書

分離プロセスにおけるゼオライト膜劣化機構のマルチスケール解明

研究課題

研究課題/領域番号 20560709
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

井上 朋也  独立行政法人産業技術総合研究所, コンパクト化学プロセス研究センター, 主任研究員 (20392590)

研究分担者 西出 利一  日本大学, 工学部, 教授 (30297783)
長谷川 泰久  独立行政法人産業技術総合研究所, コンパクト化学プロセス研究センター, 研究員 (90392646)
キーワードゼオライト膜 / 脱水プロセス / 劣化
研究概要

今年度はとくに、我々の研究グループで開発した脱水用途の新規親水性ゼオライト膜(マーリノアイト膜、MER)についてイオン交換の効果を検討し、ゼオライトケージ中のカチオンのサイズとゼオライト膜の性能、ならびに劣化挙動との相関を整理した。ゼオライト膜は2次成長法により調製したが、具体的には、はじめにカリウムイオンを用いてMER膜を調整し、のちにイオン交換法によりMg、Ca、Sr、Ba等のカチオンを導入してゼオライト膜を調製した。のち浸透気化法(パーベーパレーション)法により水=アルコールの溶液から脱水を行うことでゼオライト膜の分離能ならびに透過流束の評価を行った。その結果、カチオンイオンのサイズが小さくなることによって流束が増大することがわかった。さらに、透過分離性能を40℃の各種有機溶媒含有水溶液を用いて評価した。測定には、リアルタイムガス分析装置(当年度購入)を組込んだ浸透気化性能測定装置を使用したほか、各種キャラクタリゼーションを併用した。酸を共存させた場合の劣化挙動との定量的な相関については検討中である。
一方でやはり我々の研究グループで開発した脱水用途の新規親水性ゼオライト膜(チャバサイト膜、CHA)について検討を行っている。本ゼオライト膜は我々がこれまでに劣化挙動を検討したゼオライト膜(フィリップサイト膜、マーリノアイト膜)に比してきわめて安定な脱水挙動を示す特徴を持っており、これらの差異をキャラクタリゼーションにより明らかにしようと検討中である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Influence of acid on the permeation properties of NaA-type zeolite membranes2010

    • 著者名/発表者名
      長谷川泰久、長瀬多加子、清住嘉道、花岡隆昌、水上富士夫
    • 雑誌名

      Journal of Membrane Science 349

      ページ: 189-194

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An effect of the seed species on the PV performance of the secondary synthesized MER zeolite membranes2009

    • 著者名/発表者名
      長瀬多加子、清住嘉道、根本雄太、長谷川泰久、池田拓史、井上朋也、水上富士夫、西出利一
    • 雑誌名

      Microporous and Mesoporous Materials 126

      ページ: 107-114

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Permeation behavior in MER-type zeolite membranes2009

    • 著者名/発表者名
      長谷川泰久、長瀬多加子、清住嘉道、花岡隆昌、水上富士夫
    • 雑誌名

      Proc.ZMPC2009

  • [雑誌論文] Process intensification of dehydration reaction by PV water removal via zeolite membrane-beyond the reactive distillation process2009

    • 著者名/発表者名
      井上朋也、長谷川泰久、長瀬多加子、清住嘉道、根本雄太、西出利一、水上富士夫
    • 雑誌名

      Proc.CJCES-5

  • [雑誌論文] The Research and Development of Compact Chemical Processes based on Inorganic Membrane and Micro Reactor Technology(総説)2009

    • 著者名/発表者名
      井上朋也
    • 雑誌名

      Journal of the Research Institute for Catalysis 30

      ページ: 17-25

  • [学会発表] チャバサイト(CHA)膜の合成と浸透気化特性2009

    • 著者名/発表者名
      清住嘉道, ほか
    • 学会等名
      ゼオライト学会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-11-25
  • [学会発表] Permeation behavior in MER-type zeolite membranes2009

    • 著者名/発表者名
      長谷川泰久、長瀬多加子、清住嘉道、花岡隆昌、水上富士夫
    • 学会等名
      ZMPC2009
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-08-05
  • [学会発表] Process intensification of dehydration reaction by PV water removal via zeolite membrane-beyond the reactive distillation process(Key Note)2009

    • 著者名/発表者名
      井上朋也、長谷川泰久、長瀬多加子、清住嘉道、根本雄太、西出利一、水上富士夫
    • 学会等名
      CJCES-5(第5回日中化工シンポジウム)
    • 発表場所
      西安(中国)
    • 年月日
      2009-07-22
  • [学会発表] ゼオライト膜-その現状と課題-(シンポジウム 指名スピーカー)2009

    • 著者名/発表者名
      清住嘉道
    • 学会等名
      日本膜学会第31年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-05-21

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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