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排ガスを膜でキャッチ:空気洗浄技術、実用化に期待 [Nat. Comm.]

京都大学(総長:松本紘)物質-細胞統合システム拠点 (iCeMS)のEasan Sivaniah(シバニア・イーサン)准教授の研究グループは、マイクロポーラスポリマー(PIM)と呼ばれる材料に特殊な熱処理を施し架橋構造を形成することで、世界最高性能のガス分離膜材料を作成することに成功しました。このガス分離膜(TOX-PIM1)は、従来用いられているガス分離ポリマー膜に比べてガス透過速度が約100倍(参照:図1)、ガス選択分離度も約2倍という極めて優れた性能を示しました。また熱力学的、化学的安定性も兼備しているために、ポリマー材料の寿命が飛躍的に伸び、膜交換にかかるコストを削減することも可能です。これにより、台頭するガス化学工業で求められる様々なガス分離に用いることができることが期待されます。

本成果は英国時間9月4日(木)に英オンライン科学誌「Nature Communications (ネイチャー・コミュニケーションズ)」で公開されました。

図1. PIM1分離膜(左)と従来用いられているガス分離ポリマーとのガス透過分離速度を比較した様子。PIM1を透過したガスの風船は、従来の膜に比べてガス透過分離速度が圧倒的に速く、大きく膨らんでいることがわかる。

図1. PIM1分離膜(左)と従来用いられているガス分離ポリマーとのガス透過分離速度を比較した様子。PIM1を透過したガスの風船は、従来の膜に比べてガス透過分離速度が圧倒的に速く、大きく膨らんでいることがわかる。

文献情報
Controlled thermal oxidative crosslinking of polymers of intrinsic microporosity towards tunable molecular sieve membranes

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