プラズマグラフトフィリング重合法による有害有機化合物除去膜の開発

等离子体接枝填充聚合法去除有害有机化合物膜的开发

• 批准号: 04453119
• 负责人: 中尾 真一
• 金额: $ 2.82万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 1993
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04453119/
• 关键词: 分離膜; パーベーパレーション; プラズマ; グラフト重合; トリクロロエタン; 廃液処理; 水中有害物除去

トリハロメタンに代表される有害有機化合物の水中からの効率的かつ経済的な除去技術の開発は極めて重要な課題である。本研究の目的は、水中に存在する極微量の有害有機化合物を効率よく除去するパーベーパレイション(PV)膜の開発にある。我々は既に有機溶媒分離用フィリング重合膜の開発に成功し、またこの重合法を用いて水中微量有機物除去膜の開発にも成功している。以前の研究でグラフトモノマーにメチルアクリレート(MA)、エチルアクリレート(EA)、ブチルアクリレート(BA)を用いたが、モノマーの側鎖が長いほど高い除去性能が得られることが分かっている。本年の目的はさらに高い性能を持つ膜を開発するために、BAよりも側鎖の長いモノマーを用いてフィリング重合膜を作製する。基材として多孔性高密度ポリエチレン膜、グラフトモノマーとしてエチルヘキシルアクリレート(EHA)、ラウリルアクリレート(LA)、ステアリルアクリレート(SA)をそれぞれ用いた。重合条件を種々検討した結果、EHAおよびLA膜については分離に十分な重合量である2mg/cm^2まで重合することができたが、SAについては1.5mg/cm^2までで重合量は頭打ちとなった。重合速度は側鎖が長くなるほど低下した。それぞれの膜をFT-IR/ATR法および透過型微分干渉顕微鏡で観察した結果、グラフト重合相は基材内部にも形成している、つまりフィリング重合膜になっていることを確認した。EHAおよびLA重合膜を用いて1,1,2-トリクロロエタン(TCE)を用いた水中からのPV除去実験を行った。予想通り側鎖を長くした今回の膜では以前のBA膜よりも高い除去性能が得られ、その値はLA膜で最も良い結果を示した。LA膜を用いると0.1wt%のTCEを80wt%以上に濃縮除去した。この膜の値は、現在報告されている既往の膜のなかで最も良い性能を示している。

The development of removal technology for harmful organic compounds in water is an important issue. The objective of this study is to efficiently remove the particulate amount of harmful organic compounds present in water and to develop PV films. We have successfully developed a membrane for organic solvent separation, and successfully developed a membrane for removing trace organic matter from water by this method. In the previous research, we found that the side locks of the two groups were long and high, and the performance of the two groups was high and low. This year's goal is to maintain high performance film development, BA, side lock and long term film development The substrate is porous, high density, porous, high density, high density, The overlap condition is that the overlap amount is 2mg/cm^2 and the overlap amount is 1.5 mg/cm^2. The coincidence speed is low. FT-IR/ATR method and transmission type differential interference microscope were used to observe the film. The results showed that the film was formed inside the substrate. EHA and LA overlap film are used in 1,1,2-way separation (TCE). The results show that the removal performance of BA film is better than that of LA film. LA membrane is concentrated and removed by 0.1wt% and 80wt% TCE. This film is now reported to have the best performance in the past.

项目成果

山口 猛央: "有機溶媒を選択的に透過分離できる新タイプの分離膜" 化学と工業. 10. 1880-1883 (1992)

Takeo Yamaguchi：“一种可以选择性渗透和分离有机溶剂的新型分离膜”，化学与工业，10. 1880-1883（1992）。

Takao Yamaguchi: "Design of Pervaporation Membrane for Organic-Liquid Separation Based on Solubility Coutrol by Plaswa-Graft Filling Polymerization Technique." Industrial & Engineering Chemistry Research.

Takao Yamaguchi：“基于 Plaswa-Graft 填充聚合技术的溶解度控制的有机液体分离渗透汽化膜的设计。”

Takeo Yamaguchi: "Solubility and Pervaporation Properties of the Filling-Polymerized Membrane Prepared by Plasma-Graft Polymerization for Pervaporation of Organic-Liquid Mixtures." Industrial & Engineering Chemistry Research. 31. 1914-1919 (1992)

Takeo Yamaguchi：“用于有机液体混合物渗透蒸发的等离子接枝聚合制备的填充聚合膜的溶解度和渗透蒸发特性。”