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生体膜機能に類似した新しい選択透過膜分離技術の開発

开发类似生物膜功能的新型选择性渗透膜分离技术

基本信息

批准号：
05278249
负责人：
井川学
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kanagawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究においては、生体膜に学んで新しい膜分離技術を実現するために、次の課題を行なった。1)有機非電解質の選択的な膜透過…有機非電解質は、これと特異的に反応する無機イオンを担持したイオン交換膜により、促進輸送される。そこで、糖はほう酸イオンと錯体を作ることからこれを利用し、陰イオン交換膜にほう酸イオンを担持させ、グルコースの透過実験を行なった。その結果、グルコースの促進輸送が確認され、流束はグルコース濃度に依存したが、濃度が高いときは膜内のほう酸イオンとの間の強い相互作用のために輸送速度に上限値が見られた。また、錯体の生成定数の高い糖は透過性が減少し、選択透過性が観測された。2)電子輸送膜システム…生体膜では一般的なイオン輸送と電子輸送のカップリングは、イオン交換膜と電子選択透過膜をシステム内に組み込む込むことにより、特殊なキャリヤーを用いることなく可能となる。この系において効率は最大でも30%程度であるが、反応を多段階にすることにより効率の向上が見らた。さらに、太陽光や高塩濃度海水エネルギーとして有効に利用された。3)疎水性膜による物質分離…有機非電解質を疎水性膜に高分配させて加圧下で透過濃縮させたり、無機イオンを選択的に透過させることができる。膜素材を変えてイオン選択透過性を測定すると、膜素材が疎水的になるほど選択性は高くなった。このイオン選択透過性は、加圧下においては親水性のイオンほど水流束とのカップリングのために透過性が高くなるが、圧力をかけず濃度匂配のみの移動のときはイオン選択透過性は逆転し、親水的なイオンほど透過しにくくなる。さらに、疎水性膜を活性炭と同様に用いることにより疎水性物質の連続的除去の可能性もあり、重金属についても疎水性のキレートとすることにより、加圧下で透過濃縮することができる。以上の手法についてその効率を高めるなら、新しい環境改善技術として有効であろう。

This study is aimed at the development of novel membrane separation techniques for biological membranes. 1)Organic non-electrolytes are selected for membrane permeation, and inorganic non-electrolytes are selected for membrane support and transport. For example, if you want to use a sugar exchange membrane, you can use a sugar exchange membrane to support it. The results show that the enhanced transport of the particles depends on the concentration of the particles and the upper limit of the transport velocity of the particles. In addition, the permeability of high sugar in the formation of a fixed number of impurities is reduced, and the permeability of selected substances is measured. 2)electron transport membrane, electron transport membrane, electron exchange membrane, electron selective membrane, electron selective membrane, electron selective This system has a maximum rate of 30%. The sun and the high concentration of seawater are used in this way. 3) Separation of substances by aqueous membrane…Organic non-electrolyte, aqueous membrane, high distribution, high pressure, high concentration, inorganic membrane, selective permeation The film material has high selectivity and high permeability. The permeability of the polymer is high, the pressure is high, the concentration is high, the movement is high, the permeability is high, the pressure is high, the concentration is high, the movement is high, the permeability is high, the hydrophilic polymer is high, the permeability is high, the permeability is high, and the pressure is high. Water soluble carbon membrane is used in the same way as water soluble carbon membrane. It is possible to remove water soluble substances from water soluble carbon membrane. It is possible to concentrate water soluble substances under high pressure. The efficiency of the above methods is high, and new environmental improvement technologies are available.