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J-GLOBAL ID：202102210522082815   整理番号：21A0181895

高分子グラフト化ナノ粒子に基づくガス分離膜における選択性の調整【JST・京大機械翻訳】

Tuning Selectivities in Gas Separation Membranes Based on Polymer-Grafted Nanoparticles

著者 (21件)： Bilchak Connor R. (Department of Chemical Engineering, Columbia University, New York, United States) ,  Jhalaria Mayank (Department of Chemical Engineering, Columbia University, New York, United States) ,  Huang Yucheng (Department of Chemistry and Biochemistry, University of South Carolina, South Carolina, United States) ,  Abbas Zaid (Department of Chemistry and Biochemistry, University of South Carolina, South Carolina, United States) ,  Abbas Zaid (Department of Chemistry, Wasit University, Wasit, Iraq) ,  Midya Jiarul (Institute of Physics, Johannes Gutenberg University Mainz, Germany) ,  Benedetti Francesco M. (Department of Chemical Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Massachusetts, United States) ,  Parisi Daniele (University of Crete, Department of Materials Science and Technology and FORTH, Institute of Electronic Structure and Laser, Greece) ,  Egger Werner (Universitaet der Bundeswehr Muenchen, Institut fuer Angewandte Physik und Messtechnik LRT2, Germany) ,  Dickmann Marcel (Universitaet der Bundeswehr Muenchen, Institut fuer Angewandte Physik und Messtechnik LRT2, Germany) ,  Minelli Matteo (Department of Chemical Engineering, University of Bologna, BO, Italy) ,  Doghieri Ferruccio (Department of Chemical Engineering, University of Bologna, BO, Italy) ,  Nikoubashman Arash (Institute of Physics, Johannes Gutenberg University Mainz, Germany) ,  Durning Christopher J (Department of Chemical Engineering, Columbia University, New York, United States) ,  Vlassopoulos Dimitris (University of Crete, Department of Materials Science and Technology and FORTH, Institute of Electronic Structure and Laser, Greece) ,  Jestin Jacques (Laboratoire Leon Brillouin (LLB), France) ,  Smith Zachary P. (Department of Chemical Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Massachusetts, United States) ,  Benicewicz Brian C. (Department of Chemistry and Biochemistry, University of South Carolina, South Carolina, United States) ,  Rubinstein Michael (Department of Mechanical Engineering and Materials Science, Biomedical Engineering, Chemistry and Physics, Duke University, North Carolina, United States) ,  Leibler Ludwik (Laboratoire Gulliver, CNRS UMR 7083, ESPCI Paris, PSL Research University, France) ,  Kumar Sanat K. (Department of Chemical Engineering, Columbia University, New York, United States)
資料名： ACS Nano  (ACS Nano)
巻： 14  号： 12  ページ： 17174-17183  発行年： 2020年 
JST資料番号： W2326A  ISSN： 1936-0851  CODEN： ANCAC3  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高分子膜は,ガス混合物のサイズベースの分離を必要とする多くの持続可能性応用にとって重要である。それらの遍在性にもかかわらず,異なる混合物成分の輸送に選択的に影響し,一方,機械的強度を強化し,老化を妨げる必要がある。ポリマーグラフト化ナノ粒子(GNPs)は,最近,ガス分離の文脈で探索されてきた。純粋なGNPから作製した膜は,平均自由体積が増加するので,純高分子に比べて高いガス透過性と低い選択性を有した。ナノ粒子に鎖をグラフトすることによって平均自由体積を操作するこの能力を超えて,本研究の概念的進歩は,GNPが空間的に不均一な輸送媒体であり,この自由体積分布が自由高分子の添加によって容易に操作されるという知見である。特に,少量の適当に選んだ自由ポリマーの添加は,膜ガス選択性を2桁まで増加させることができ,一方,小さなガス透過性を適度に低減するだけであった。GNPのポリマー層に均一に分布している短い自由鎖は,すべてのガスの透過性を低下させるが,選択性の劇的な増加をもたらさない。対照的に,GNPs間の格子間ポケットを占有するグラフトに匹敵する長さを有する遊離鎖は,より大きなガスの輸送を優先的に妨げ,従って大きな選択性をもたらした。したがって,本研究は,遊離鎖の添加に関連したエントロピー効果を通して,GNP膜の選択的ガス輸送特性を有利に操作できることを立証した。Copyright 2021 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： エントロピー ,  混合気体 ,  重合体 ,  *高分子 ,  媒質 ,  透気性 ,  自由体積 ,  高分子膜 ,  機械的強度 ,  ガス分離 ,  *ナノ粒子
準シソーラス用語： 輸送特性 ,  持続可能性 ,  透過性 ,  *分離膜 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： ガス分離膜 ,  高分子グラフト化ナノ粒子 ,  混合マトリックス膜 ,  改良された選択的輸送 ,  不均一輸送媒体 ,  自由体積分布

分類 (3件)： 炭素とその化合物  (YB02060D) ,  貴金属触媒  (CB06122I) ,  膜分離  (XD02120Z)

タイトルに関連する用語 (4件)： 高分子 ,  グラフト ,  ナノ粒子 ,  分離膜