2018 Fiscal Year Research-status Report
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17KK0129
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
兼橋 真二 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80553015)
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| Project Period (FY) |
2018 – 2020
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| Keywords | 二酸化炭素 / 膜分離 / 地球温暖化 / ハイブリッド / モジュール / 薄膜 / 超臨界二酸化炭素 / 低炭素社会 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
世界的に深刻な環境問題である地球温暖化に対し、その原因とされる二酸化炭素（CO2）排出量の削減が急務とされている。これに対し、CO2削減の抜本的かつ有効な対策として注目されているCO2回収貯留技術（CCS）の実証試験が現在世界中で進められている。本申請ではこのCCSにおける回収技術として大きく期待されている省エネルギーかつクリーンな経済性の高い膜分離法に着目する。このCO2分離膜材料には高いCO2透過性と分離性および実用環境での性能安定性が求められる。本研究の目的は、高分子と多孔性ナノ粒子からなる高分子ハイブリッド分離膜の実ガスを想定した分離性能試験および分離膜モジュールの試作を検討し、CO2高分子分離膜の実用化を目指すものである。具体的には、基課題である①実ガスを想定した不純物を含む混合ガスを用いた高分子分離膜のCO2分離性能および②分離膜の薄膜化と分離膜モジュールの作製および③新規な高分子分離膜の作製（超臨界二酸化炭素（Sc-CO2）による分離膜の作製）を計画している。
2018年度は2019年度の渡航前の準備実験として、基課題である実ガスを想定した不純物のひとつである酸性ガスを含む混合ガスを用いた高分子分離膜（厚膜）のCO2分離性能を評価した。またナイフキャスティング法による高分子ハイブリッド膜の薄膜形成の初期検討を行った。また新規分離膜の創製として、超臨界二酸化炭素を用いて、ポリイミド、酢酸セルロースをはじめ、高透過性高分子であるpolymer of intrinsic microporosity (PIM-1)やポリ（1-トリメチルシリル-1-プロピン）（PTMSP）などのさまざまな高分子膜の改質を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定では、渡航前の準備実験として、基課題である実ガスに含まれる不純物のひとつである酸性ガスを含む混合ガスを用いた高分子ハイブリッド膜の分離性能評価、薄膜形成の初期検討、新規な高分子分離膜の創製研究として、超臨界二酸化炭素を用いた高分子分離膜の改質を年度の目標と設定した。当初の予定通り順調に研究が進んでおり、予定を十分達したと考えている。引き続き、計画に従い、研究を遂行していく。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度では前年度に引き続き、分離膜モジュールで重要な分離層の薄膜形成の検討を継続して行う。薄膜形成は多孔質支持体上にナイフキャスティング法により行う。膜構成は多孔質支持体、ガター層、分離層を予定している。また新規な高分子分離膜の創製として、超臨界二酸化炭素により改質した高分子分離膜の構造解析、物性評価および気体透過性評価を行い、超臨界二酸化炭素処理による膜構造の変化と気体透過性への影響を考察する。
2019年度にメルボルン大学に渡航し、研究の進捗に関する打ち合わせおよび上記内容に関連する実験を行う。
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