高性能中空糸無機膜を用いた自己昇圧駆動型水素製造メンブレンリアクタの創製

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22360335
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 触媒・資源化学プロセス
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 大山 茂生 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50572939)
• 研究分担者: 菊地 隆司 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (40325486)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 無機膜 / 水素分離 / 透過機構 / アモルファスシリカ / CVD / 膜反応器 / 水蒸気 改質

研究概要

物質輸送と触媒反応を組み合わせた先進的なメンブレンリアクタの開発を行うことを目的とした.高い水素透過率および選択率を有するアモルファスシリカからなるガス分離無機膜をCVD法により作製した.得られた膜における種々のガスの透過機構について明らかにした.メンブレンリアクタを用いた水蒸気改質反応において,高い転化率および水素モル流量が見られた.また,工業化に求められる水素透過率の目安を明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Studies of the effect of pressure and hydrogen permeance on the ethanol steam reforming reaction with palladium- and silica-based membranes (2012)
  • 著者名/発表者名: Hankwon Lim, Yunfeng Gu, S.Ted Oyama
  • 雑誌名: Journal of Membrane Science 巻: 396 ページ: 119-127
  • DOI: DOI:10.1016/j.memsci.2012.01.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental and kinetic studies of the ethanol steam reforming reaction equipped with ultrathin Pd and Pd-Cu membranes for improved conversion and hydrogen yield (2012)
  • 著者名/発表者名: Samhun Yun, Hankwon Lim, S.Ted Oyama
  • 雑誌名: Journal of Membrane Science 巻: 409-410 ページ: 222-231
  • DOI: DOI:10.1016/j.memsci.2012.03.059
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrathin palladium membranes prepared by a novel electric field assisted activation (2011)
  • 著者名/発表者名: Samhun Yun, Joon Ho Ko, S. Ted Oyama,
  • 雑誌名: Journal of Membrane Science 巻: 369 ページ: 482-489
  • DOI: DOI:10.1016/j.memsci.2010.12.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlations in palladium membranes for hydrogen separation: A review (2011)
  • 著者名/発表者名: Samhun Yun, S.Ted Oyama
  • 雑誌名: Journal of Membrane Science 巻: 375 ページ: 28-45
  • DOI: DOI:10.1016/j.memsci.2011.03.057
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen selective thin palladium-copper composite membranes on alumina supports (2011)
  • 著者名/発表者名: Hankwon Lim, S.Ted Oyama
  • 雑誌名: Journal of Membrane Science 巻: 378 ページ: 179-185
  • DOI: DOI:j.memsci.2011.04.054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Review on mechanisms of gas permeation through inorganic membranes (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Ted Oyama , Mariko Yamada, Takashi Sugawara, Atsushi Takagaki, Ryuji Kikuchi
  • 雑誌名: Journal of the Japan Petroleum Institute 巻: 54 ページ: 298-309
  • DOI: DOI:10.1627/jpi.54.298
  • 査読あり
• [学会発表] Development of silica membranes (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Ted Oyama
  • 学会等名: Universidade Fedaral de Rio de Janeito
  • 発表場所: Rio de Janeiro, Brazil
  • 年月日: 2012-12-17
• [学会発表] Nanostructure of a high-permeability, hydrogen-selective inorganic membrane (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Ted Oyama
  • 学会等名: Universidade Federal Fluminence
  • 発表場所: Rio de Janeiro, Brazil
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] TEOS-APTESを用いた CVD シリカ膜の作製と二酸化炭素分離特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高垣敦, 鈴木俊介, 菅原孝, 菊地隆司 , S.Ted Oyama
  • 学会等名: 化学工学会第4回秋季大会
  • 発表場所: 東北大学, 宮城
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] 水素分離シリカ膜の透過メカニズム (2011)
  • 著者名/発表者名: 影山直樹, 山田真理子, 高垣敦, 菅原孝, 菊地隆司 , S.Ted Oyama
  • 学会等名: 第31回水素エネルギー協会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀, 東京
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] CVD法によるシリカ膜のガス透過メカニズム (2011)
  • 著者名/発表者名: 高垣敦,山田真理子,菅原孝,菊地隆司,大山茂生
  • 学会等名: 化学工学会第43回秋季大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学,愛知
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] Dry reforming of methane cannot be used to produce hydrogen (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Ted Oyama
  • 学会等名: 日本エネルギー学会天然ガス部会
  • 発表場所: 全国家電会館, 東京
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] メンブレンリアクターに よる水素製造:一般的原理 (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Ted Oyama
  • 学会等名: 第42回化学工学会秋季年会
  • 発表場所: 同志社大学, 京都
  • 年月日: 2010-09-06