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J-GLOBAL ID：201902211927705513   整理番号：19A2266683

進化しつづける高分子酸素分離膜-完全分子ふるい膜をめざして

著者 (3件)： 青木俊樹 (新潟大 大学院自然科学研究科) ,  金子隆司 (新潟大 大学院自然科学研究科) ,  寺口昌宏 (新潟大 大学院自然科学研究科)
資料名： 化学  (Chemistry)
巻： 74  号： 10  ページ： 66-67  発行年： 2019年10月01日 
JST資料番号： F0095A  ISSN： 0451-1964  CODEN： KAKYAU  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： ・高分子膜分子ふるいによる酸素/窒素分離の研究の進歩,現状,未来について紹介。
・酸素分離膜の性能を酸素透過係数,P(O₂)で,酸素と窒素の分離性能を分離係数,α=P(O₂)/P(N₂)で記述。
・1991年以来汎用されているポリジメチルシロキサン(PDMS)は,P(O₂)=約100,α=2。
・1983年に超透過性材料として,ポリトリメチルシリルプロピン(PTMSP)が開発され,P(O₂)>1,000で,これは,40年近く経った今も最高レベル。
・PDMSはミクロ孔をもたず,安定なゴム状態の非晶質膜で,PTMSPは,多数のミクロ孔をもつ,不安定なガラス状態非晶質膜。
・高分子膜を炭化して得る炭素膜はα>20の超高分離性能。
・分子設計によりミクロ孔サイズ制御したネットワーク高分子が合成され,代表例は,超架橋ポリマ(HCP)と結晶性網目ポリマ(COF)。
・COFやMOF(結晶性網目配位ポリマ)の二次元ナノシートをMMM(製膜性ポリマとの複合膜)の成分として用いてP(O₂)とαを同時改良。
・主鎖にねじれを生じさせるスピロ炭素,および芳香族ラダー構造を主鎖にもつ,非ネットワーク構造の線状ポリマ(PIM)は可溶で,溶媒製膜可能で,P(O₂)は約400。
・キンクポイントのスピロ炭素の近傍にフルオレン構造を導入したり,等々の改良を加えてPIMは進化し,酸素分離性能を向上。

シソーラス用語： *分子ふるい ,  *高分子膜 ,  *膜分離 ,  酸素 ,  窒素 ,  透過率 ,  膜透過 ,  分離係数 ,  ポリジメチルシロキサン ,  ポリプロピン ,  多孔性 ,  分子設計 ,  ネットワーク構造 ,  重合体 ,  包接化合物 ,  ナノシート ,  複合膜
準シソーラス用語： MOF【配位高分子】 ,  サイズ制御 ,  ポリトリメチルシリルプロピン ,  ミクロ孔性 ,  架橋高分子 ,  炭素膜 ,  透過係数 ,  非晶質膜 ,  分離膜

分類 (2件)： 高分子固体のその他の性質  (CG02025L) ,  膜分離  (XD02120Z)

タイトルに関連する用語 (5件)： 進化 ,  高分子 ,  酸素 ,  分離膜 ,  分子ふるい