2/28まで申込み受付中 【オンデマンド配信】 高分子膜のガス透過メカニズムと 高分子CO2分離膜の技術動向

 山口大学大学院 創成科学研究科 教授　田中 一宏　氏

【経歴】
1988年　山口大学工学部助手
1998年　山口大学工学部　助教授
2021年　山口大学創成科学研究科　教授

【研究内容・専門】
膜分離工学、ガス分離用高分子膜、ガス分離炭素膜

【活動】
化学工学会、高分子学会、日本膜学会

【受賞】
Outstanding Paper Award of 2006, Journal of Chemical Engineering of Japan 化学工学会

【WebSite】
https://ds.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~tnkkzhr/

 　分離膜を用いたガス分離法は低炭素社会の構築に必要な二酸化炭素の分離回収技術の一つとして期待されている。相変化を伴わないため、原理的に消費エネルギーが少ないためであるが、実用化には十分な性能を有する分離膜の存在が不可欠である。膜の素材は高分子と無機材料に大別できる。分離性能は無機膜の方が高いが、コストなどの理由から未だ普及はしていない。
　一方、高分子ガス分離膜は既に特定の分野では普及している。広い意味では高分子膜と言える促進輸送膜も実証試験まで行われているものが存在する。高分子膜の利用で膜ガス分離の利用実績と経験が増えれば無機膜も普及に至ると思われる。しかし、膜分離が大学の講義で扱われることはほとんどない。
　そこで本講座は、化学産業の技術者が膜ガス分離の理解を深めることを目的に、通常の高分子膜に促進輸送膜も加え、そのガス分離メカニズムを解説し、最近の研究開発動向を概観する。

＜得られる知識・技術＞
　・膜ガス分離の基礎と特徴
　・高分子膜中の低分子の透過メカニズム
　・溶解拡散機構と高分子物性との相関

＜プログラム＞
１．膜によるガス分離の基礎　
　1.1 従来のガス分離法との比較
　1.2 透過係数とパーミアンス
　1.3 分離係数
　1.4 性能評価法
　1.5 ガスの分子サイズと凝縮性

２．高分子膜のガス透過の現象論
　2.1 高分子のゴム状態とガラス状態
　2.2 ゴム状高分子膜のガス透過挙動
　2.3 ガラス状高分子膜のガス透過挙動
　2.4 促進輸送膜のガス透過挙動

３．ガス分子の高分子膜透過の分子論的解釈
　3.1 ゴム状高分子膜におけるガス分子の透過機構
　3.2 ガラス状高分子膜におけるガス分子の透過機構
　3.3 促進輸送膜におけるガス分子の透過機構

４．無機膜との比較

５．膜ガス分離プロセス

６．高分子CO2分離膜の技術動向
　6.1 ゴム状高分子膜
　6.2 ガラス状高分子膜
　6.3 促進輸送膜
　6.4 Mixed Matrix Membrane

■Ｑ＆Ａ■
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