1993 Fiscal Year Annual Research Report
分子認識性を有する高温ガス分離用無機膜と分離システムの開発
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05555214
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
諸岡 成冶 九州大学, 工学部, 教授 (60011079)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安斎 博 NOK(株)研究開発本部, 主任研究員
前田 英明 九州大学, 工学部, 助手 (60238871)
草壁 克己 九州大学, 工学部, 助教授 (30153274)
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| Keywords | 無機膜 / 膜分離 / ガス分離 / ゾル-ゲル法 / 細孔 / 超微粒子 / ガス透過 / パラジウム |
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| Research Abstract |
1.逆相ミセルにより合成したジルコニア超微粒子によるアルミナ膜の修飾
油溶性界面活性剤ジオレイルリン酸(DOLPA)を用いて逆相ミセルを形成し、系内にジルコニウムテトラブトキシドのブタノール溶液を加えて、平均粒子径2nmのジルコニア超微粒子を得た。逆相ミセルを破壊後、ジルコニア超微粒子をgamma-アルミナ膜内に吸引し乾燥後焼結した。膜の窒素に対する水素の選択透過係数は4.5となり、Knudsen値の3.7を上回っており、分子篩特性が発現した。
2.減圧CVD法によるパラジウム・アルミナ複合膜の作成
Pdをアルミナ膜の細孔内に内包した膜を調製できれば機械的強度や支持管との熱膨張差による割れに強い構造となる。そこで、支持管としてalpha-アルミナ管を用い、ガラス反応管中に同軸2重管として固定し、酢酸パラジウムを減圧下で昇温しながら昇華させ、Arガスと共にalpha-アルミナ管の外部に供給した。同管の内側はさらに減圧にし、酢酸パラジウムをアルミナの細孔内へ導入しながら熱分解した。最終反応温度を330°Cとして製膜したPd膜では、水素の透過速度は温度の上昇と共に上昇し、300°C以上ではgamma-アルミナ薄膜の値に近くなった。この膜は耐水素脆化性に優れていた。
3.チタン酸バリウム薄膜による二酸化炭素の分離
alpha-アルミナ管にチタン酸バリウムゾルをディップコーティングして焼成し薄膜とした。3回のディップコーティングを行った膜について透過特性を調べたところ、二酸化炭素が窒素に対して選択的に透過することが明らかになった。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] 諸岡成冶: "無機膜による高温ガス分離の現状" FC Report. 11. 9-16 (1993)
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[Publications] 草壁克己: "逆ミセル法による金属酸化物超微粒子の合成とその応用" ケミカルエンジニヤリング. 38. 33-37 (1993)
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[Publications] T.Yamaki: "Control of the Pore CharacterisTics of thin Alumina Membranes with Ultrafine Zirconia Paticles Prepared by the Reversed Micelle Method" Journal of Membrane Science. 85. 167-173 (1993)
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[Publications] S.Yan: "Thin Palladium Membrane Formedin Support Pores by Metal-Organi Chemical Vaper Deposition Method and Application to Hydrogen SeparaTion" Ind. Eng. Chem. Research. 33. (1994)
