磁場の膜分離への応用に関する基礎的研究

磁场应用于膜分离的基础研究

• 批准号: 08875142
• 负责人: 東谷 公
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08875142/
• 关键词: 磁場効果; 電解質溶液; 膜透過; 電導度; 吸着イオン; 膜電位; 原子間力顕微鏡; 付着力

1.膜透過に対する磁場の影響分画分子量5000のセルロース膜による膜透過セルと電解質(KCl)水溶液に磁場を照射し、イオンの膜透過に対する磁場効果を電導度変化により測定した。その結果、磁場照射によりイオンの物質移動係数が増加した。また、アルコール濃度の増加、温度の上昇により磁場効果の割合が減少し、また磁場照射後5日間はその効果が持続した。これらは、研究代表者がこれまでに行ってきた磁場効果に関する実験結果との整合性があった。電解質の陽イオンを変化させたところ、膜細孔壁との相互作用力の小さいと思われる水和ギブスエケルギーの大きなイオンを用いたときには磁場効果が現れなかった。また、pHを変化させたところ膜素材が電気的中性に近づくにつれ磁場効果の割合は減少した。これらから、磁場照射により膜と電解質との静電気的相互作用が変化したものと考えられる。2.原子間力顕微鏡(AFM)による付着力測定と吸着層力学構造変化の検討AFMによるシリカ粒子-雲母平板間の付着力測定を行い、磁場照射により電解質の界面への吸着力の低下が示唆される結果が得られた。また、イオンの膜透過をコントロールする重要な要因である膜電位に対する磁場の影響を測定した結果、膜電位が減少することが明らかになった。3.評価以上の結果より、磁場照射により膜細孔壁の吸着水、電解質の水和水の構造化が起こり、その結果、水を介した電解質と膜との静電気的相互作用が弱まり、イオンの膜透過における膜-溶液界面での障壁となる膜電位が減少し、また、膜細孔内でイオンが細孔壁へ固定されにくくなることによってイオンの透過速度が増加するものと考えられる。また、以上の結果は、生体に対する磁場効果の要因の一つであると考えられる。

1. The film through に す seaborne の る magnetic field influence points and molecular weight of 5000 の セ ル ロ ー ス membrane に よ る membrane through セ ル と し electrolyte aqueous solution (KCl) に を magnetic field exposure, イ オ ン の membrane through に す seaborne る magnetic field working fruit を conductivity variations change に よ り determination し た. As a result, when the magnetic field irradiates, the によ <s:1> <s:1> movement coefficient が increases by た た. ま た, ア ル コ ー ル concentration の raised, temperature rising の に よ り magnetic field working cut fruit の が reduce し, ま た magnetic field exposure after 5 day は そ の unseen fruit が hold 続 し た. こ れ ら は representatives, research が こ れ ま で に line っ て き た magnetic field working fruit に masato す る be 験 results と の integrated が あ っ た. Electrolyte の Yang イ オ ン を variations change さ せ た と こ ろ, membrane pore wall と の interaction の small さ い と think わ れ る water and ギ ブ ス エ ケ ル ギ ー の big き な イ オ ン を with い た と き に は magnetic field working fruit が now れ な か っ た. ま た, pH を variations change さ せ た と こ ろ membrane material が electric 気 neutral に nearly づ く に つ れ magnetic field working fruit の cut close は reduce し た. こ れ ら か ら, magnetic field exposure に よ り と electrolyte membrane と の electrostatic interaction of 気 が variations change し た も の と exam え ら れ る. 2. The interatomic force 顕 micro mirror (AFM) に よ る pay focus on measuring と sorption layer mechanical structure - the の 検 for AFM に よ る シ リ カ particles - の pay focus on line measuring を い between mica plate, magnetic field exposure に よ の り electrolyte interface へ の aspiration focus on low の が sucking さ れ る results ら が れ た. ま た, イ オ ン の membrane through を コ ン ト ロ ー ル す る important な by で あ る membrane potential に す seaborne る field の affect を determination し た results, membrane potential が reduce す る こ と が Ming ら か に な っ た. 3. A review of the above 価 の results よ り, magnetic field exposure に よ り membrane pore wall の の water, electrolyte and water absorbed water の structured が up こ り, そ の results, water を interface し と た electrolyte membrane と の electrostatic interaction of 気 が weak ま り, イ オ ン の membrane through に お け る membrane - solution interface で の barrier と な る membrane potential が reducing し, ま た, membrane pores inside で イ オ ン が pores The wall へ fixes the されにくくなる とによって とによって とによって <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> transmission speed が increases the する <s:1> と test えられる. Youdaoplaceholder0. The above <s:1> results に and the effect of the body に on the する magnetic field results <s:1> key factors また 1 また であると examination えられる.

项目成果

A.W.Marczewski and K.Higashitani: "Modeling and Analysis of Experimental Atomic Force Microscope Images of Hard Colloidal Particles" to be published Computers Chem.

A.W.Marczewski 和 K.Higashitani：“硬胶体粒子实验原子力显微镜图像的建模和分析”即将出版 Computers Chem。

K.Higashitani and K.Ishimura: "Evaluation of Interaction Forces between Surfaces in Electrolyte Solutions by Atomic Force Microscope" J.Chem.Eng.Japan. 30(1). 52-58 (1997)

K.Higashitani 和 K.Ishimura：“通过原子力显微镜评估电解质溶液中表面之间的相互作用力”J.Chem.Eng.Japan。

押谷 潤,東谷 公: "磁場の水溶液系への影響に対する原子間力顕微鏡による検討-近距離及びイオン種依存性-" 化学工学会第29回秋季大会要旨集. E206 (1996)

Jun Oshitani、Ko Higashitani：“使用原子力显微镜研究磁场对水系统的影响 - 短程和离子种类依赖性”日本化学工程师学会第 29 届秋季会议摘要 E206（1996 年）。

大村典生,押谷 潤,東谷 公: "水溶液系における膜間物質移動に対する磁場効果の検討" 化学工学会第29回秋季大会要旨集. E207 (1996)

Norio Omura、Jun Oshitani、Ko Higashitani：“磁场对水系统中膜间传质的影响研究”化学工程师学会第 29 届秋季会议摘要 E207 (1996)。

榊原孝志,新戸浩幸,東谷 公: "結晶表面と水溶液との界面の分子動力学シミュレーション" 化学工学会第29回秋季大会要旨集. U205 (1996)

Takashi Sakakibara、Hiroyuki Nito、Ko Higashitani：“晶体表面与水溶液之间界面的分子动力学模拟”日本化学工程师学会 U205 第 29 届秋季会议摘要（1996 年）。