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2022 年度 研究成果報告書

地球環境問題の解決に寄与するサブナノサイズの空間を保持する高分子分離膜の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 20K05600
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分35010:高分子化学関連
研究機関福井大学

研究代表者

阪口 壽一  福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (60432150)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード気体分離膜 / 二酸化炭素分離 / 地球温暖化 / ポリアセチレン / 高分子膜
研究成果の概要

地球環境問題の解決に寄与する高分子膜を開発することを目的として、効率よく二酸化炭素を分離するサブナノサイズの空間を保持した高気体透過性ポリマー膜の合成を実施した。
かさ高い置換基やハロゲンを有する置換アセチレン膜を作製し、一部の分子を除去することでサブナノサイズの空間を膜内部に形成させた。作製したポリマー膜は極めて高い気体透過性を示すことがわかった。さらに、かさ高い置換基に加えて極性基を導入すると高い二酸化炭素透過性と分離能力を示す膜が調製できることが明らかになった。

自由記述の分野

高分子化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、重合反応および高分子反応を利用して新しい置換アセチレンポリマーを多数合成したことにより、機能性高分子の合成という点で多くの知見が得られた。さらに、分子構造を設計し、一部の分子を高分子膜の内部から除去する方法を検討することでサブナノサイズの空間を膜内に形成させることに成功した。これは今後のナノ空間材料の発展に寄与するものと考えられる。
また、高気体透過性および二酸化炭素の選択的透過性を達成したことから、二酸化炭素分離膜としての応用の可能性を示唆し、今後は二酸化炭素分離や天然ガス精製、水素分離など環境問題やエネルギー産業への貢献も期待される。

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公開日: 2024-01-30  

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