マクロ孔内自己充填による欠陥フリー・ナノ多孔質セラミックスの創製と有機物膜分離

通过大孔自填充和有机膜分离制备无缺陷纳米多孔陶瓷

基本信息

批准号：
20H02431
负责人：
鈴木義和
金额：
$ 11.32万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

(1) 我々のグループでは、水熱合成法とポストアニール処理で作製したCo3O4結晶が特異なナノ八面体からなる菱面体状の集合体を形成することを見出しており、このような集合体をAl2O3支持体上に無欠陥で析出させることができれば、限外ろ過膜に使えるのではないかと考えた．　耐食性や化学的安定性ではCo3O4スピネルはフィルター素材として適切な材料ではないものの、MgAl2O4と比べて湿式合成が容易であるため、検証のためのモデル材としては有効であると考えられる。CoCl2・6H2Oと尿素をモル比で2:15となるように、それぞれ0.714 g，1.351 g秤量し、蒸留水/エタノール混合溶液（蒸留水25 mL, エタノール5 mL）に溶解させ，溶解した水溶液中へAl2O3支持体を浸漬して、撹拌しながら水熱処理を160℃, 0.5-6 h行った。支持体にCo3O4を攪拌水熱法で担持した膜での除去率は最大20％であった。(2) 限外ろ過およびナノろ過は、ポリマーとタンパク質の分離に利用されている。本研究では、エアロゾルデポジション（AD）法で作製したMgAl2O4膜の高分子分離への応用を検討した。多孔質Al2O3支持層上のMgAl2O4限外ろ過膜は、完全に緻密な膜ではなく、意図的にナノサイズの細孔を残して製造された。水から分子量100 万のポリエチレンオキシド (PEO) を除去することによってろ過性能を調べたところ、PEOに対するAD MgAl2O4/支持層 Al2O3 の除去率は、44% であった。これは、Al2O3 に MgAl2O4 をディップコーティングすることで得られた~14%の除去率よりもかなり高いものであった。

(1)我们课题组发现，通过水热合成和后退火制备的Co3O4晶体形成了由独特的纳米八面体组成的菱形聚集体，我们认为如果它能够无缺陷地沉积在Al2O3载体上，它可以用于超滤膜。。虽然Co3O4尖晶石在耐腐蚀性和化学稳定性方面不适合作为过滤材料，但由于它比MgAl2O4更容易湿法合成，因此被认为作为验证的模型材料是有效的。分别称取摩尔比为 2:15 的 0.714 g 和 1.351 g CoCl2·6H2O 和尿素，并将其溶解在混合蒸馏水/乙醇溶液（25 mL 蒸馏水，5 mL 乙醇）中，得到 Al2O3 载体。将其浸入溶液中并在搅拌下在160℃下水热处理0.5-6小时。采用搅拌水热法将Co3O4负载在载体上的膜去除率高达20%。 (2)超滤和纳滤已用于分离聚合物和蛋白质。在这项研究中，我们研究了气溶胶沉积（AD）制备的 MgAl2O4 膜在聚合物分离中的应用。多孔 Al2O3 支撑层上的 MgAl2O4 超滤膜是故意留下纳米级孔而不是完全致密的膜而制造的。通过去除水中分子量为100万的聚环氧乙烷（PEO）来考察过滤性能，AD MgAl2O4/支撑层Al2O3相对于PEO的去除率为44%。这明显高于在 Al2O3 上浸涂 MgAl2O4 所获得的约 14% 的去除率。

项目成果

期刊论文数量（21）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

pH-controlled synthesis and spark plasma sintering of fine and homogeneous MgZr4(PO4)6 powder

细均质 MgZr4(PO4)6 粉末的 pH 控制合成与放电等离子烧结

DOI：
10.2109/jcersj2.21149
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
1.1
作者：
FUKUSHIMA Kenta;SUZUKI Tohru S.;OZBILGIN Cem Eren;KOBAYASHI Kiyoshi;ABE Hiroya;SUZUKI Yoshikazu
通讯作者：
SUZUKI Yoshikazu

Effect of transition metal oxides addition on the color tone of Bi4V2O11-based red pigments

过渡金属氧化物添加对Bi4V2O11基红色颜料色调的影响

DOI：
10.2109/jcersj2.21151
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
1.1
作者：
NAKAJIMA Takumi;ABE Hiroya;SUZUKI Yoshikazu
通讯作者：
SUZUKI Yoshikazu

pH-controlled synthesis and spark plasma sintering of fine and homogeneous MgZr4(PO4)6 powder

细均质 MgZr4(PO4)6 粉末的 pH 控制合成与放电等离子烧结

DOI：
10.2109/jcersj2.21149
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
1.1
作者：
FUKUSHIMA Kenta;SUZUKI Tohru S.;OZBILGIN Cem Eren;KOBAYASHI Kiyoshi;ABE Hiroya;SUZUKI Yoshikazu
通讯作者：
SUZUKI Yoshikazu

CaAl12O19-CaAl4O7多孔質複合セラミックスの作製と評価

CaAl12O19-CaAl4O7多孔复合陶瓷的制备及性能评价