ゲート型吸着剤の特異な挙動に着目した吸着分離工学の革新

吸附分离工程创新关注门控吸附剂的独特行为

• 批准号: 21K18187
• 负责人: 宮原 稔
• 金额: $ 15.64万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021 至 2022
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18187/
• 关键词: ゲート型吸着剤; 圧力スイング吸着; 自己熱補償能; 非等温吸着

本研究は, 骨格構造に柔らかさを有するゲート型吸着剤を活用した新様式の圧力スイング吸着法(PSA)の確立を目指すものである。本研究課題で得られた代表的な成果は以下の4つである。①大量合成のために高濃度条件でゲート型吸着剤(ELM-11)を合成した際に, 低濃度条件で得られる既知の前駆体(pre-ELM-11)とは異なる結晶構造が得られることを見出した。詳細検討の結果, その正体がpre-ELM-11の準安定構造であること, また, 真空加熱処理で問題なく目的物質(ELM-11)へと転移することを明らかとした。②ゲート型吸着剤の賦形において生じる成形体の微粉化およびゲート吸着の緩慢化という問題を回避可能な新規賦形手法を確立した。これと①の成果を組み合わせることで, ゲート型吸着剤ペレットをgオーダーで合成することに成功した。③従来の吸着剤とは大きく異なるゲート型吸着剤の吸着等温線および吸着速度を定式化し, それを組み込んだ非等温吸着カラムモデルを開発した。また, このモデルにより, ②の成果で得られたペレットを用いた破過曲線測定結果を良好に再現できることを実証した。④本研究のキーアイディアである, ゲート型吸着剤を活用した2塔2段式の圧力スイング吸着(PSA)分離装置のラボスケール試験機を設計・完成させた。また③のカラムモデルを非等温PSAシミュレータへと昇華し, ゲート型吸着剤を活用したPSAの本格的な実用化検討を可能とする基盤を整えた。

In this study, the bone lattice was used to make a flexible suction device, a new type of suction method, a new type of suction method (PSA) to make sure that the target was fixed. The results of this study are as follows: 4% of the results represented by the researchers. The main results are as follows: (1) A large number of synthetic precursors were synthesized under high temperature conditions (ELM-11), and the known precursor (pre-ELM-11) samples were obtained under low temperature conditions. According to the results of the experiment, the correct pre-ELM-11 system is stable, and the vacuum plus vacuum system is used to solve the problem of the target object (ELM-11). (2) the shape of the body is micronized, the body is micronized, and the problem is avoided. The results of the first report show that the results are not successful, and that the inhalation of the product is not successful. For more than 3 years, the absorption temperature is very high. The absorption speed of the isotherm is fixed, and the temperature is not isothermal. The results show that the results are good, and the results show that the results are good. The purpose of this study is to complete the design of a two-stage tower with two-stage mechanical suction device (PSA) for the separation device of the separation device. In the case of non-isothermal PSA, which is not isothermal, it is possible to use the text box of "PSA" in China.

项目成果

ソフト多孔性錯体(ELM-11)の大気暴露による細孔容量の減少機構解明とコアシェル化

阐明软质多孔复合物（ELM-11）暴露在空气中导致孔容量降低和核壳形成的机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Satoshi Watanabe;Minoru T. Miyahara;渡邉 哲，平出翔太郎，國光隼，藤原篤史，宮原 稔
• 通讯作者: 渡邉 哲，平出翔太郎，國光隼，藤原篤史，宮原 稔

ゲート吸着型MOFを用いたCO2吸着分離プロセスの検討

门吸附型MOF吸附分离CO2工艺研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Chen Yanna;Sakata Osami;Morita Hiroyuki;Matsuda Akifumi;Jia Fanhao;Seo Okkyun;Kumara Loku Singgappulige Rosantha;Ina Toshiaki;Kobayashi Eiichi;Kim Jaemyung;Song Chulho;Hiroi Satoshi;Palina Natalia;Lou Yanfang;Ren Wei;Yoshimoto Mamoru;平出翔太郎
• 通讯作者: 平出翔太郎

Slacking of gate adsorption behavior on flexible metal?organic frameworks under external force

外力作用下柔性金属有机骨架上门吸附行为的松弛

• 发表时间: 2021
• 作者: Shotaro Hiraide;Homare Arima;Hideki Tanaka;Minoru T. Miyahara
• 通讯作者: Minoru T. Miyahara

自由エネルギー解析に基づいたゲート型吸着材への外力印加効果の解明

基于自由能分析阐明对门式吸附剂施加外力的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 有馬誉;平出翔太郎;宮原稔
• 通讯作者: 宮原稔

ゲート型吸着剤を活用した吸着分離プロセスの実用化を目指して

旨在利用门控吸附剂进行吸附分离工艺的实际应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Kiya Ogasawara;Masayoshi Miyazaki;Masaaki Kitano;Hideo Hosono;平出翔太郎，坂中勇太，有馬誉，齋藤遼太郎，宮原稔
• 通讯作者: 平出翔太郎，坂中勇太，有馬誉，齋藤遼太郎，宮原稔