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J-GLOBAL ID：200902289214896313   整理番号：09A0632769

分離技術における計算化学の最近の進歩 高分子結晶を利用した気体分離膜の分子設計

著者 (2件)： 玉井良則 (福井大 大学院工学研究科) ,  福田光完 (兵庫教大 大学院自然・生活教育学系)
資料名： 分離技術
巻： 39  号： 3  ページ： 161-166  発行年： 2009年05月31日 
JST資料番号： L2100A  ISSN： 1343-7860  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 結晶を利用した分離膜の分子設計には,結晶中のキャビティーの構造を分子レベルで明らかにする必要があるが,分子キャビティーの形やゆらぎの測定は極めて困難であり,分子シミュレーション法が有効である。そこでシンジオタクチックポリスチレンの結晶多形体をモデルとして,高分子結晶膜の分子設計の分子シミュレーションについて述べた。結晶中に存在する分子キャビティーの構造を明らかにするために,自由体積のクラスター解析を行い,更に高分子中に気体分子を挿入して分子動力学シミュレーションを行った。低分子の過剰化学ポテンシャルをテスト粒子挿入法により計算し,低分子の高分子膜に対する溶解度,透過係数を求めた。更にベンゼンなどの大きな有機溶媒分子の浸透を説明するために,結晶-液体界面モデルについて示した。このように高分子結晶中に分子キャビティーを形成することにより,高い分離精度と効率を持った分離膜ができる可能性が示され,その実現へ向けた実験が進められている。

シソーラス用語： *ガス分離 ,  *分子設計 ,  *シミュレーション ,  *高分子分離膜 ,  空洞 ,  ポリスチレン ,  多形 ,  高分子膜 ,  計算機シミュレーション ,  透過率 ,  溶解度
準シソーラス用語： シンジオタクチックポリスチレン ,  *分子シミュレーション ,  分子動力学シミュレーション

分類 (3件)： 各種物理的手法  (CC01030W) ,  膜分離  (XD02120Z) ,  高分子固体のその他の性質  (CG02025L)

引用文献 (23件)：

• G. Guerra, G. Milano, V. Venditto, P. Musto, C. de Rosa, L. Cavallo, Chew. Mater., 12, 363(2000)
• 辻田義治, 未来材料,3.29(2003)
• 吉水広明, 辻田義治, 高分子, 54, 827(2005)
• Y. Tamai, M. Fukuda, Macromol. Rapid Commun., 23.891(2002)
• Y. Tamai, M. Fukuda, Chem. Phrs. Lett., 371, 217(2003)

タイトルに関連する用語 (5件)： 計算化学 ,  高分子結晶 ,  気体 ,  分離膜 ,  分子設計