课题基金 / 基金详情

気体透過による炭素膜の微細構造評価と新規分離能の発現

気体透過による炭素膜の微細構造評価と新規分離能の発現
通过气体渗透评估碳膜的微观结构并开发新的分离能力
批准号：
11124232
负责人：
草壁 克己
金额：
$1.09万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1999 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11124232/
关键词：
カーボンアロイ炭化膜分離無機膜炭素分子ふるい

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
本研究では、多孔質α-アルミナ支持管上にピレンとフェナントレンを骨格とする縮合多環多核芳香族(COPNA)化合物の前駆体膜をディップ法で被覆し、これを400-1000℃で炭化することにより炭素膜を得た。この膜は分子ふるい性を示し、空気分離や二酸化炭素分離では、高分子膜に比べて優れた分離特性を示すことを明らかにした。炭素材と金属とをアロイ化すれば、微細構造が変化することでミクロ孔径の制御が可能となることや、金属と気体分子との相互作用を利用することで高機能分離特性の発現が期待できる。そこで、ニッケル、モリブデンおよびパラジウムのアセチルアセトナートをCOPNA化合物のTHF溶液に加え多プレカーサーの炭化挙動を熱重量分析及び細孔分布測定を用いて検討した。このプレカーサーを支持管上に被覆して炭化することで、分子ふるい性を示す欠陥のないカーボンアロイ膜を作製することができた。金属を担持することでプレカーサーの炭素挙動が大きく変化することを明らかにし、また、ニッケル及びモリブデンを担持したカーボンアロイ膜では、炭素膜に比べて炭化温度400-500℃では透過率が増大し、分離性能も向上することがわかった。一方、透過率が極大となる炭化温度600℃では、両者の気体の透過特性に差がなかった。分離性能をさらに向上させるためには炭化条件を最適化する必要がある。この研究により、カーボンアロイ膜は分離機能と触媒機能の両方を利用する触媒膜への展開が期待できることがわかった。
英文摘要
本研究では、多孔質α-アルミナ支持管上にピレンとフェナントレンを骨格とする縮合多環多核芳香族(COPNA)化合物の前駆体膜をディップ法で被覆し、これを400-1000℃で炭化することにより炭素膜を得た。この膜は分子ふるい性を示し、空気分離や二酸化炭素分離では、高分子膜に比べて優れた分離特性を示すことを明らかにした。炭素材と金属とをアロイ化すれば、微細構造が変化することでミクロ孔径の制御が可能となることや、金属と気体分子との相互作用を利用することで高機能分離特性の発現が期待できる。そこで、ニッケル、モリブデンおよびパラジウムのアセチルアセトナートをCOPNA化合物のTHF溶液に加え多プレカーサーの炭化挙動を熱重量分析及び細孔分布測定を用いて検討した。このプレカーサーを支持管上に被覆して炭化することで、分子ふるい性を示す欠陥のないカーボンアロイ膜を作製することができた。金属を担持することでプレカーサーの炭素挙動が大きく変化することを明らかにし、また、ニッケル及びモリブデンを担持したカーボンアロイ膜では、炭素膜に比べて炭化温度400-500℃では透過率が増大し、分離性能も向上することがわかった。一方、透過率が極大となる炭化温度600℃では、両者の気体の透過特性に差がなかった。分離性能をさらに向上させるためには炭化条件を最適化する必要がある。この研究により、カーボンアロイ膜は分離機能と触媒機能の両方を利用する触媒膜への展開が期待できることがわかった。
期刊论文(1)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
S. Morooka et al: "Microporous Inorganic Membranes for Gas Separation"MRS BullTein. 24・3. 25-29 (1999)
S. Morooka 等人：“用于气体分离的微孔无机膜”MRS BullTein 24·3 (1999)。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
革新的二酸化炭素反応固定化貯留法の開発
  • 批准号：
    23K23128
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 资助金额：
    $1.58万
  • 财政年份：
    2024
  • 负责人：
    草壁 克己
  • 依托单位：
    Sojo University
Development of Innovative Carbon Dioxide Storage Process by Fixation with Reaction
  • 批准号：
    22H01860
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 资助金额：
    $11.32万
  • 财政年份：
    2022
  • 负责人：
    草壁 克己
  • 依托单位：
    Sojo University
テンプレート法による耐熱性球状単分散微粒子の創成
  • 批准号：
    19656211
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
  • 资助金额：
    $2.11万
  • 财政年份：
    2007
  • 负责人：
    草壁 克己
  • 依托单位：
    Fukuoka Women's University
マイクロリフォーマーのためのデジタル構造触媒の創生
  • 批准号：
    06F06161
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.47万
  • 财政年份：
    2006
  • 负责人：
    草壁 克己
  • 依托单位：
    Fukuoka Women's University
国内基金
海外基金
稀疏感知下炭化炉的全场景建模及智能优化控制研究
  • 批准号：
    2026JJ70088
  • 项目类别：
    省市级项目
  • 资助金额：
    --
  • 批准年份：
    2026
  • 负责人：
    王雅昕
  • 依托单位：
    中南林业科技大学
基于卤化-脱卤化氢策略沥青分子结构定向设计及其液相炭化机制研究
  • 批准号：
    2026JJ50206
  • 项目类别：
    省市级项目
  • 资助金额：
    --
  • 批准年份：
    2026
  • 负责人：
    杨建校
  • 依托单位：
    湖南大学
铁基单原子催化竹材生物质炭化液定向氧化精炼机制研究
  • 批准号：
  • 项目类别：
    省市级项目
  • 资助金额：
    --
  • 批准年份：
    2025
  • 负责人：
  • 依托单位：
    淮阴师范学院
秸秆炭化还田改变华北麦玉滴灌农田N20排放的途径及机制
  • 批准号：
  • 项目类别：
    省市级项目
  • 资助金额：
    --
  • 批准年份：
    2024
  • 负责人：
  • 依托单位：
    河北农业大学