ナノ構造物を表面に固定した新規機能性膜の開発

开发表面固定纳米结构的新型功能膜

基本信息

批准号：
20656083
负责人：
木村克輝
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20656083/
关键词：
膜処理ナノ構造物カーボンナノファイバーアルミナ膜

项目摘要

水処理各方面で様々な種類の分離膜が導入され始めているが、未だに主流技術とはなりえていない。その主な原因は膜ファウリングに伴う運転コストの増加および溶解性低分子量成分の除去性である。本研究は、ナノスケールでの規則的かつ立体的な構造制御が可能となっているカーボンナノファイバーを分離膜表面に固定することで、従来は考えられなかった新機能を有する分離膜創生を行い、上述した問題の解決を目指すものである。21年度は、平膜状アルミナ多孔体上にカーボンナノファイバーを固定化する条件の最適化を検討し、以下の条件を確立した。平膜状アルミナ多孔体(WhatmanアルミナフィルターAnodisc 25)を0.3M硝酸ニッケルのエタノール溶液に浸し、超音波バス中で10分間超音波処理を行った。そめ後、硝酸ニッケル溶液から平板状アルミナ多孔体を取り出し、この硝酸ニッケル溶液の染み込んだ平板状アルミナ多孔体を300度に加熱している焼成炉に1時間入れ、アルミナ多孔体中の硝酸ニッケルを酸化ニッケルに変換した。その後、この酸化ニッケルを担持した平板状アルミナ多孔体をメタンガス流通下(毎分20ml)、550度で2時間反応させることにより、カーボンナノファイバーを生成させた。この方法により平板状アルミナ多孔体上全てにカーボンナノファイバーを生成させることが出来ることが確認できた

各种类型的分离膜已经开始在水处理的各个方向上引入，但它们尚未成为主流技术。主要原因是与面向胶片相关的运营成本增加以及去除Solubithontal低分子量成分。在这项研究中，通过固定碳纳米纤维的新功能，该膜的创作具有新功能，该功能是纳米级的碳纳米纤维，这是纳米级的可能的三维结构控制解决上述问题。在FY21中，检查了以下条件，以优化将碳纳米纤维固定在平坦膜氧化铝多孔上的条件。将扁平膜氧化铝多孔（Whatman Alumina滤清器阳极盘25）浸入0.3 m的镍镍镍乙醇溶液中，并在超声总线中进行了10分钟的超声处理。蘑菇之后，从镍溶液中取出平坦的氧化铝多孔身体，将氧化铝多孔体的镍镍放在烘焙炉中，将其加热至300度，并带有镍溶液，镍溶液的镍溶液解决方案。之后，通过反应扁平氧化铝的含量氧化氧化氧化铝在甲烷气体分布（每分钟20毫升）和2小时后产生碳纳米纤维。该方法证实，所有扁氧化铝多孔物体都可以生成碳纳米纤维。