多孔質基材細孔中の反応制御による高温炭化水素分離膜の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22560752
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 芝浦工業大学
• 研究代表者: 野村 幹弘 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (50308194)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 膜分離 / 炭化水素分離 / 高温 / シリカ複合膜

研究概要

高温炭化水素分離のために、シリカ複合膜の開発を行った。2種の反応種を用いる対向拡散CVD法という方法で、シリカの原料としてHexyltrimethoxysilaneを、酸化剤として酸素を用い、450 ℃ 、5 minで蒸着した。得られた膜は、270 ℃ の透過試験にて、プロパン/プロピレン過率比は414、プロパン透過率1.0×10-8mol m-2s-1Pa-1と非常に高い高温プロピレン選択透過性を示した。この値は、到達目標の4倍以上であり、現在のチャンピオンデータである。

研究成果

• [雑誌論文] 対向拡散CVD法により作製したシリカ複合膜のベンゼン/シクロヘキサン浸透気化分離 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松山絵美,木村紗有佳,門間慶太,内海惠介,三宅遼,河本高志,黒沼良介,野村幹弘
  • 雑誌名: 化学工学論文集 巻: 39(2) ページ: 98-103
  • 査読あり
• [雑誌論文] 対向拡散CVD法による高温プロピレン透過膜の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松山絵美,内海惠介,池田歩,野村幹弘
  • 雑誌名: 化学工学論文集 巻: 39(4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trans. Mater. Res. Soc. Jpn (2011)
  • 著者名/発表者名: Mikihiro Nomura, Keita Monma, Emi Matsuyama, Sayuka Kimura, Ryo Miyake, Keisuke Utsumi
  • 雑誌名: Hydrogen permselective silica hybrid membranes prepared by a novel CVD method 巻: 36(2) ページ: 209-212
  • 査読あり
• [雑誌論文] 省エネルギー社会の実現に向けた無機分離膜の進展 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野村幹弘
  • 雑誌名: 分離技術 巻: 41(1) ページ: 51-55
• [雑誌論文] エネルギー効率利用に向けたCVD法による無機分離膜の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野村幹弘
  • 雑誌名: 膜 巻: 36(3) ページ: 91-96
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/browse/membrane/-char/ja/
• [雑誌論文] シリカ複合膜による高温C^3H^6/C^3H^8分離 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野村幹弘,門間慶太,木村紗有佳,松山絵美,三宅遼,内海惠介
  • 雑誌名: 膜 巻: 35(5) ページ: 236-241
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/browse/membrane/-char/ja/
  • 査読あり
• [学会発表] The frontline of Inorganic Membranes ～Efficient energy utilization through an inorganic membrane～ (2013)
  • 著者名/発表者名: Mikihiro Nomura
  • 学会等名: Seminar at Chungnam National University 24th Jan. 2013
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] nnovative separation method for a target gas using a counter diffusion deposition method～Efficient separation of hydrocarbons through ceramic membranes～ (2013)
  • 著者名/発表者名: Mikihiro Nomura
  • 学会等名: AUTM Asia 2013
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center, Japan
  • 年月日: 2013-03-20
• [学会発表] シリカ複合膜を用いたメタン/エタン分離 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松山絵美ら
  • 学会等名: 化学工学会第78回年会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2013-03-18
• [学会発表] 無機分離膜の水処理応用への可能性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野村幹弘
  • 学会等名: 先端膜工学研究推進機構 膜工学サロン
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2013-03-05
• [学会発表] シリカ逆浸透膜の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池田歩ら
  • 学会等名: 日本膜学会 膜シンポジウム2012
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2012-11-06
• [学会発表] 高温ガス分離用シリカ複合膜の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松山絵美ら
  • 学会等名: 化学工学会膜工学分科会第11回無機膜研究会
  • 発表場所: 三谷温泉 ホテル三河海陽閣
  • 年月日: 2012-10-26
• [学会発表] シリカ複合膜の高温二酸化炭素透過特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松山絵美ら
  • 学会等名: 化学工学会第44回秋季大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] シリカ膜の逆浸透分離の可能性検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池田歩ら
  • 学会等名: 化学工学会横浜大会2012
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-08-30
• [学会発表] Post-treatment of a MOR zeolite membrane for improvement of water permselectivity (2012)
  • 著者名/発表者名: Mikihiro Nomura et al
  • 学会等名: Proc. of International Symposium on Zeolites and Microporous Crystals 2012
  • 発表場所: Hiroshima Aster Plaza, Japan
  • 年月日: 2012-07-31
• [学会発表] Proc. of 12th International Conference on Inorganic Membranes (2012)
  • 著者名/発表者名: Mikihiro Nomura et al
  • 学会等名: Twente, The Netherlands
  • 発表場所: Novel CVD treatment for a MOR zeolite membrane
  • 年月日: 2012-07-12
• [学会発表] High temperature propane/propylene separation through a silica hybrid membrane (2012)
  • 著者名/発表者名: Mikihiro Nomura et al
  • 学会等名: Proc. of 12th International Conference on Inorganic Membranes
  • 発表場所: Twente, The Netherlands
  • 年月日: 2012-07-10
• [学会発表] 省エネルギープロセス実現のための高温炭化水素分離膜の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松山絵美ら
  • 学会等名: 第1回 JACI/GSCシンポジウム
  • 発表場所: ベルサール神田
  • 年月日: 2012-06-23
• [学会発表] 高温炭化水素分離用シリカ膜の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池田歩ら
  • 学会等名: 日本膜学会第34年会
  • 発表場所: 早稲田大学大久保キャンパス
  • 年月日: 2012-05-08
• [学会発表] 炭化水素選択透過シリカ複合膜の製膜条件検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松山絵美ら
  • 学会等名: 化学工学会第77回年会
  • 発表場所: 工学院大学
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] 高温C^3H^6/C^3H^8分離用シリカ膜の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松山絵美ら
  • 学会等名: 分離技術会 年会2011
  • 発表場所: 明治大学生田校舎
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 細孔径制御による水素選択透過膜の最適化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野村幹弘ら
  • 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
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] 後処理によるゼオライト膜の粒界処理 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野村幹弘ら
  • 学会等名: 日本膜学会 膜シンポジウム
  • 発表場所: 健康文化村 カルチャーリゾートフェストーネ
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] 対向拡散CVD法による高温プロパン-プロピレン分離膜の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松山絵美ら
  • 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
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] IPA水溶液分離用ゼオライト膜の改質方法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小野竜平ら
  • 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
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] 対向拡散CVD法によるMOR膜の後処理 (2011)
  • 著者名/発表者名: 玉城大己ら
  • 学会等名: ゼオライト学会 ゼオライト夏の学校
  • 発表場所: マホロバマインズ三浦
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] Post-treatment of a MOR zeolite membrane by a counter diffusion CVD method using alkyl-siliconalkoxide as a reactant (2011)
  • 著者名/発表者名: Mikihiro Nomura et al
  • 学会等名: Proc. of International Congress on Membrane and Membrane Processes 2011
  • 発表場所: Amsterdam, The Netherlands
  • 年月日: 2011-07-25
• [学会発表] Pore size control of silica hybrid membranes for hydrocarbon separations (2011)
  • 著者名/発表者名: Mikihiro Nomura et al
  • 学会等名: Proc. of International Congress on Membrane and Membrane Processes 2011
  • 発表場所: Amsterdam, The Netherlands
  • 年月日: 2011-07-25
• [学会発表] Preparation of molecular sieve silica membranes by using a O3 counter diffusion CVD method (2011)
  • 著者名/発表者名: Mikihiro Nomura et al
  • 学会等名: 6th Joint China/Japan Chemical Engineering Symposium (CJCES)
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 年月日: 2011-06-23
• [学会発表] 粉末分析を利用したシリカ複合膜蒸着法の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 黒沼良介ら
  • 学会等名: 分離技術会 年会2011
  • 発表場所: 明治大学生田校舎
  • 年月日: 2011-06-03
• [学会発表] MORゼオライト膜の改質法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 玉城大己ら
  • 学会等名: 分離技術会 年会2011
  • 発表場所: 明治大学生田校舎
  • 年月日: 2011-06-03
• [学会発表] シリカ複合膜の細孔径制御メカニズムの検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 内海惠介ら
  • 学会等名: 日本膜学会第33年会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所 臨海副都心センター
  • 年月日: 2011-05-12
• [学会発表] 対向拡散CVD法による親水性ゼオライト膜の後処理 (2011)
  • 著者名/発表者名: 酒井章吾ら
  • 学会等名: 日本膜学会第33年会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所 臨海副都心センター
  • 年月日: 2011-05-12
• [学会発表] シリカ複合膜による有機溶媒PV分離 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河本高志ら
  • 学会等名: 日本膜学会第33年会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所 臨海副都心センター
  • 年月日: 2011-05-12
• [学会発表] CVD法によるゼオライト膜の改良 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小野竜平ら
  • 学会等名: 化学工学会第76回年会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2011-03-23
• [学会発表] 第20回日本MRS学術シンポジウム (2010)
  • 著者名/発表者名: 野村幹弘ら
  • 学会等名: 新規CVD法を用いた水素選択透過シリカ複合膜の開発
  • 発表場所: 浜市開港記念会館
  • 年月日: 2010-12-21
• [学会発表] 日本膜学会 膜シンポジウム2010 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野村幹弘ら
  • 学会等名: 分子ふるいシリカ複合膜の作製とその透過特性
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-11-20
• [学会発表] High temperature gas separation through silica hybrid membranes prepared by using a counter diffusion CVD method (2010)
  • 著者名/発表者名: Mikihiro Nomuraet al
  • 学会等名: Proc. of 3rd International Conference on Ceramics
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] シリカ複合膜の細孔径制御法の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三宅遼ら
  • 学会等名: 化学工学会膜工学分科会 第10回無機膜研究会
  • 発表場所: かたくら 諏訪湖ホテル
  • 年月日: 2010-10-22
• [学会発表] 親水性ゼオライト膜の後処理による選択性向上 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小野竜平ら
  • 学会等名: 化学工学会膜工学分科会第10回無機膜研究会
  • 発表場所: かたくら 諏訪湖ホテル
  • 年月日: 2010-10-22
• [学会発表] シリカ複合膜を用いたベンゼン-シクロヘキサン系のPV分離 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松山絵美ら
  • 学会等名: 化学工学会第42回秋季大会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] 省エネルギー社会に向けた無機分離膜の進展 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野村幹弘
  • 学会等名: 分離技術会 第38回夏季研究討論会
  • 発表場所: 伊豆長岡 寿荘
  • 年月日: 2010-08-27
• [学会発表] 後処理によるゼオライト膜の改良法の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小野竜平ら
  • 学会等名: 化学工学会宇都宮大会2010
  • 発表場所: 宇都宮大学
  • 年月日: 2010-08-19
• [学会発表] 有機溶媒分離用シリカ複合膜の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松山絵美ら
  • 学会等名: 化学工学会宇都宮大会2010
  • 発表場所: 宇都宮大学
  • 年月日: 2010-08-19
• [学会発表] High temperature C^3H^6/C^3H^8 separation through silica hybrid membranes (2010)
  • 著者名/発表者名: Mikihiro Nomura et al
  • 学会等名: Proc. of 11th International Conference on Inorganic Membranes, 415
  • 発表場所: Washington, U. S. A
  • 年月日: 2010-07-19
• [学会発表] 対向拡散CVD法によるシリカ複合膜の後処理 (2010)
  • 著者名/発表者名: 内海惠介ら
  • 学会等名: 分離技術会 年会2010
  • 発表場所: 明治大学アカデミーコモン
  • 年月日: 2010-06-04
• [学会発表] 対向拡散CVD法によるゼオライト膜後処理技術の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小野竜平ら
  • 学会等名: 分離技術会 年会2010
  • 発表場所: 明治大学アカデミーコモン
  • 年月日: 2010-06-04
• [学会発表] 対向拡散CVD法を用いたシリカ複合膜の細孔径制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三宅遼ら
  • 学会等名: 日本膜学会第32年会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所 臨海副都心センター
  • 年月日: 2010-05-13