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2012 年度 実績報告書

セラミック逆浸透膜の創製とマイクロポア透過特性

研究課題

研究課題/領域番号 23656493
研究機関広島大学

研究代表者

都留 稔了  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20201642)

キーワード膜分離 / ゾルゲル法 / セラミック / 逆浸透
研究概要

本研究の概要は以下のとおりである。
①アモルファス構造を制御したシリカ膜の創製:アモルファスシリカネットワークの細孔径制御技術として,構造化アルコキシドの利用を提案した。構造化アルコキシドとは,有機官能基がSi原子に直接結合したSi-C結合を有し,加水分解後も残存しゲル化する。本研究では,アルコキシドのSi原子数1個および2個以上の構造化アルコキシド,具体的には,(EtO)3Si‐R(R=CnH2n+1など)や(EtO)3≡Si-R-Si≡(OEt)3 (アルキレン基:R=CnH2nなど)を用いて,テンプレート法およびスペーサー法によりシリカネットワーク制御技術の確立を開発項目とした。
② 気体および蒸気透過性評価と逆浸透特性評価:NaCl 2000ppmにおいて,RO膜の特性評価を行なった結果,1,2-bis(triethoxysilyl)ethane (BTESE)が優れた性能を示すことを見出した。BTESE膜は,高いNaCl阻止率(>99%),海水脱塩膜とほぼ同等の分画性(中性物質であるIPAに対する阻止率95.6%),および優れた耐熱性を示すことから,無機逆浸透膜の可能性を見出した。
今年度は,BTESE膜に加えて新たに炭素二重結合を有する市販アルコキシドであるBTESEthy((EtO)3≡Si-CH=CH-Si≡(OEt)3)による製膜と逆浸透膜性能評価を行った。作製したBTESEty膜はBTESE膜と同等の塩素阻止率を有するとともに,BTESE膜に比べて高い水透過性を有することが明らかとなった。さらに,炭素三重結合を有するアルコキシドであるBTESA((EtO)3≡Si-C≡C-Si≡(OEt)3)について製膜に供するためのゾル調整条件等の基礎的な評価を行った。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Reverse osmosis performance of organosilica membranes and comparison with the pervaporation & gas permeation properties2013

    • 著者名/発表者名
      Rong Xu, Jinhui Wang, M. Kanezashi, T. Yoshioka, T. Tsuru
    • 雑誌名

      AIChEJ

      巻: 59 ページ: 1298-1307

    • DOI

      DOI:10.1002/aic.13885

    • 査読あり
  • [学会発表] Hybrid silica membranes with controlled pore-size for improved molecular separation

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuru
    • 学会等名
      The 7th Conference of Aseanian Membrane Society
    • 発表場所
      Busan(韓国)
    • 招待講演
  • [学会発表] Silica network engineering of sol-gel derived membranes for improved molecular-separation and increased stability

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuru
    • 学会等名
      2th International Conference on Inorganic Membranes (ICIM12)
    • 発表場所
      Twente University(オランダ)
    • 招待講演
  • [学会発表] Characterization of nano/subnanoporous membranes by Nanopermporometry (NPP) and Normalized Knudsen-based Permeance (NKP)

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuru
    • 学会等名
      The 4th International symposium on inorganic membranes
    • 発表場所
      Daejeon(韓国)
    • 招待講演
  • [学会発表] 膜を活用した水再利用の最前線」  ロバストRO/NF膜への挑戦

    • 著者名/発表者名
      都留稔了
    • 学会等名
      本オゾン協会
    • 発表場所
      三田ホール(東京)
    • 招待講演
  • [学会発表] ハイブリッドシリカ膜の開発と応用

    • 著者名/発表者名
      都留稔了
    • 学会等名
      ニューメンブレンテクノロジー
    • 発表場所
      広島大学
    • 招待講演
  • [産業財産権] 逆浸透膜フィルタ2012

    • 発明者名
      都留稔了,岡朋久,金指正言
    • 権利者名
      国立大学法人広島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特許公開2012-254449
    • 出願年月日
      2012-05-16

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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