革新的スイッチ機能ガス分離膜の創製と新規分離機構の解明

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水素社会並びカーボンリサイクルに必要な二酸化炭素・利用・貯留の実現に不可欠な二酸化炭素（CO2）と水素ガス（H2）を分離精製する。本研究は、膜にスイッチ機能を付与させることを提案し、CO2とH2の両方に適応できるガス分離膜を創製する。光の偏向フィルターは偏光板を回転させることにより特定の光を透過もしくは遮断できる。これにヒントを得て、高分子鎖をスリット状に一定間隔で配列させた層を形成させ、それを２層または３層組み合わせ回転させることにより分離対象ガスに適した孔径を産み出し、CO2分離にもH2分離にも利用できるスイッチ機能を実現させる。本研究では、ポリイミドとメタクリル酸誘導体から成るABA型ブロックコポリマーのA成分のナノ自己組織化作用を利用し、高分子鎖をスリット状に配列させる。高分子膜の従来のガス分離の原理自体を変えた材料設計を行い、100：0の完全な分離を実現させる。本研究は3年計画であり、2022年度はその2年目である。新型コロナウイルス感染症の影響を受け、2021年度は1年間通して実験を停止した。本研究課題は当研究室で新たに試作した実験装置を用いる。同装置の停止期間が長く、2022年度は再稼働のためのメンテナンス等に多くの時間を割かれた。また本研究課題は高圧ガスを用いる上に連続測定が求められるため、研究室内の安全管理面の環境整備の再構築を行う必要もあり、十分に実験を進めることはできなかった。