研究部門

ガス分離・ガスバリア膜研究部門

ガス分離・ガスバリア膜研究部門では,地球温暖化の原因となっている二酸化炭素の有資源化を目的とした機能性CO2分離膜の開発から,これらを利用したメンブレンリアクターの開発,分離されたCO2を利用する種々の反応,および包装分野や電気電子分野で活用されている機能性ガスバリア膜の検討を行っております.

ガス分離・ガスバリア膜研究部門では主に「1. 機能性CO2分離膜の開発」「2. CO2リフォーミングプロセスの開発」「3. 分離膜機能を付与した触媒の開発」「4. 機能性ガスバリア膜の開発」の4つの研究テーマについて,基礎から応用まで多様な研究が進められています.

メンバー

  • 蔵岡 孝治 教授
  • 吉岡 朋久 教授
  • 持田 智行 教授
  • 市橋 祐一 准教授
  • 神尾 英治 講師
  • 堀江 孝史 助教
  • 谷屋 啓太 助教


Research Topics

機能性CO2分離膜の開発

「1. 機能性CO2分離膜の開発」ではCO2と選択的に化学反応することが可能な化合物(CO2キャリア)を高分子膜内に導入することでCO2は迅速に膜を透過できるがCO2以外のガスは透過できないような機能性キャリア輸送膜の開発を行っています.現在注目しているCO2キャリアはイオン液体と呼ばれる不揮発性の液体化合物で膜内でCO2キャリアとしての役割とともに吸収されたCO2の拡散媒体としても機能します.またイオン液体をゲルフィルム化することで高圧ガスにも適用可能な高性能CO2分離膜の開発を目指しています.


CO2リフォーミングプロセスの開発

「2. CO2リフォーミングプロセスの開発」では火力発電所や製鉄所などから発生する高濃度CO2を分離回収しこれを資源として有効利用するCO2リフォーミングを主体とした反応プロセスの開発を行っています.CO2リフォーミングはCO2と天然ガスを反応させて化学原料となる合成ガス(CO+H2)を得る反応です.化学的特性を明らかにした触媒開発を行うと共に過渡的な反応条件および操作に関する研究を行うことで高効率な触媒反応プロセスを提案することを目指しています.


分離膜機能を付与した触媒の開発

「3. 分離膜機能を付与した触媒の開発」では分離膜を触媒に導入することで活性点に原料は到達できるが被毒物質は到達できないような触媒の開発を行っています.例えば水は酸点を被毒する物質となります.反応場での水の分離を行い環境負荷の低減が期待できる水溶媒中での固体触媒反応を目指しています.


機能性ガスバリア膜の開発

4. 機能性ガスバリア膜の開発」では,食品・医療包装分野および電気・電子分野で活用されている耐熱性,耐食性,柔軟性,硬度等を有する機能性ガスバリア膜の開発を行っています.従来,ガスバリア膜材料として用いられてきた有機高分子に加えて,高ガスバリア性,耐熱性,耐食性を付与するためにシリカやクレイ等の無機化合物を用いた有機−無機ハイブリッドガスバリア膜の開発を目指しています.

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