• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2022 年度 実績報告書

layered hybrid構造膜用耐熱性ナノ多孔性高分子膜の開発とその展開

研究課題

研究課題/領域番号 20K05193
研究機関広島大学

研究代表者

柳下 宏  広島大学, 学術・社会連携室, 教授 (40358213)

研究分担者 都留 稔了  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (20201642)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード分離膜 / layered hybrid構造膜 / 浸透気化法 / オルガノシリカ
研究実績の概要

一般的なセラミック多孔膜は,セラミック支持体上に中間層,分離層からなる多層構造で形成されるが,支持体の膜厚は厚く,コストの大半を占めているといわれている。本研究では,耐熱性を有する高分子多孔性基材上に,高選択性・高透過性を有するる無機分離層を超薄膜で製膜することにより,層状に膜材料がハイブリッドなlayered hybrid構造を有する分離膜を作製する製膜法の確立と,作製した分離膜を今後利用が拡大すると考えられる各種分離系へ応用することを本研究の目的とする。

これまでに,高分子基材として,市販有機子分子膜であるポリスルホン系ナノろ過膜を用い,選択透過性に優れる1,2-bis-(triethoxysilyl)ethane (BTESE)および金属イオンドープすることでイオン架橋させ,ネットワーク細孔径制御の可能性を検討し,アルコール水溶液の蒸気透過(VP) 脱水に応用した。さらに,多孔質基材へ分離層として酸化グラフェンをコーティングすることで製膜を行ない,飽和水蒸気/窒素混合系における水蒸気透過実験を行ない,高い水蒸気透過率と高い分離選択性を示すことを明らかとしている。

2022年度(最終年度)では新規膜材料として,1次元材料としてセルロースナノファイバーを高分子多孔質支持体として市販セルロースアセテート精密ろ過膜(CA,推算細孔径 0.2μm)をもちい,CNFをキャスト法により,CNF/CA膜が製膜可能であることを明らかとした。さらに,80℃飽和水蒸気/窒素において経時変化を測定した結果,水蒸気透過率1.6×10-6 mol/(m2・s・Pa),窒素透過率3.3×10-9 mol/(m2・s・Pa)を,8h以上にわたって安定した透過率を示した。また,透過率比は490と優れた水蒸気選択透過性を示した。

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi