Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

表面 / 水素 / 核スピン / 宇宙反応 / ナノ構造 / 氷 / ナノチューブ / 宇宙化学反応 / 共鳴イオン化 / 赤外吸収分光

本研究では,ナノ空間を有する試料を作製し,その空間への水素分子吸着を調べた.平坦面とは異なり,ナノ空間では大きな吸着エネルギーを持つことを明らかにした.アモルファス氷表面では,核スピン異性体であるオルト水素からパラ水素へのオルトーパラ転換が起こることを初めて見いだし,その転換時間を実験的に決定した.オルトーパラ転換の理論モデルとして,あらたに電場誘起モデルを提案した.

無機膜 / ゾル-ゲル法 / CVD法 / メンブレンリアクター / ガス分離 / ナノ構造 / 耐熱性 / 多孔質 / 無機分離膜 / ゾル-ゲル / CVD / 水素 / 酸素 / 二酸化炭素 / 膜分離 / ゾル・ゲル法 / 複合ゾル / 多孔質シリカ / 表面改質

高温下で水素、酸素二酸化炭素を分離可能な無機分離膜を開発するとともに、分離膜システムおよびメンブレンリアクターシステムへの展開を検討した。
水素に関しては、メンブレンリアクターに関する実験を行うとともに実用化を念頭においたモデル化を検討した。またCVD法を用いて分子ふるい機能を有するシリカ膜の開発に成功した。同膜は特異な温度依存性を示した。
酸素に関しては、2年間をかけて、欠陥のない均質な多孔質薄膜の製膜手法を確立することができたので、CVD法を組み合わせて細孔を均一に閉塞することにより、酸素イオン伝導体である安定化ジルコニア(YSZ)超薄膜の製膜を検討した。接触形態等を詳細に検討することにより、部分的に細孔を閉塞し、超薄膜を創製することに成功したが、依然欠陥が残っており、分離膜をして透過実験を行うことはできなかった。
二酸化炭素に関しては、2年間の検討で、多孔質ガラスの細孔径制御および表面処理の手法を確定することができた。そこで本年度はこれらを組み合わせて、高透過性と二酸化炭素に対する特異な選択性をあわせもつ無機膜の創製を検討した。

【研究分担者】
笠井秀明	大阪大学	工学(系)研究科(研究院)	教授	(Kakenデータベース)

【研究連携者】
WILDE Markus	東京大学	生産技術研究所	准教授	(Kakenデータベース)
小倉正平	東京大学	生産技術研究所	助教	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
大久保達也	東京大学	大学院・工学系研究科	講師	(Kakenデータベース)
長本英俊	工学院大学	工学部	教授	(Kakenデータベース)
安斎博	NOK(株)	研究開発部	主幹研究員
中尾真一	東京大学	工学部	助教授	(Kakenデータベース)