抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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モザイク荷電(CM)膜は陽イオン交換層(N層)と陰イオン交換層(P層)が膜を貫通した構造を有するため,濃度勾配や圧力勾配を駆動力として,陽イオンと陰イオンを促進輸送的に透過する性質を有する。そのため,圧透析系で,海水やかん水を淡水化することが可能であり,逆浸透膜法より低エネルギー・低コストでの淡水化が期待できる。以前の研究において,モザイク荷電膜を用いた圧透析による脱塩が可能であることを確認した。そこで本研究では,支持体となる多孔性膜の構造,及び,モザイク荷電層と支持多孔層の接合方法を検討することで,圧透析に耐えうる機械的強度と,高い電解質選択性を有する複合CM膜の作製を検討した。陽イオン交換樹脂であるpoly(vinyl alcohol-block-2-benzil sulfonic acid sodium salt)(PSS)と陰イオン交換樹脂であるpoly(vinyl benzene trimethyl ammonium chloride)(QBm)を溶解した溶液を製膜装置にセットし,ポリマー溶液を交互に押し出すノズルから押し出しながら,一定の速度で製膜装置を動かしてキャストを行い,モザイク構造を形成した。その後,熱処理および化学的架橋を行うことで押出法CM膜を作製した。得られた膜の評価は拡散透析装置,デジタルマイクロスコープ,および走査型電子顕微鏡(SEM)により行った。本研究で作製した押出法PVA系CM膜の,陰イオン交換領域および陽イオン交換領域はそれぞれ,1,604μm,363μmで,厚み50μmの支持体上に,厚み30μmの活性層が均一に形成された複合膜構造であることが確認された。また,得られたCM膜の拡散透析試験の結果を膜作製条件に基づき解析したところから,高分子電解質の比率が増加するに伴い電解質流束が増加した。これは,膜中の荷電基量が増加するに伴い荷電密度が増加し,循環電流の等価回路における膜抵抗が減少したためである。しかし,電解質選択透過性は高分子電解質の比率の増加に伴い減少した。これは,膜中の荷電基量が増加するに伴い,浸透圧により膜含水率が増加して,非電解質の透過性が高くなったことが原因である。...(著者抄録)
