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2015-15

ゼオライト膜の粒界における細孔チャンネル連続性の解析


技術のポイント

ゼオライト膜の分離特性を支配する結晶粒界における細孔チャンネル連続性について考察

基礎研究


背景
ゼオライト分離膜は、分離係数と透過速度によって評価される。後者はゼオライト膜の粒界における細孔チャンネルの連続性が、透過抵抗と深く関係していると考えられる。

目的
粒界における分子の透過性についての議論は不十分である。
ゼオライト膜の粒子間における細孔連続性の解析方法を確立する。

成果
(1) TEMの高分解能像をもとに、粒界における細孔連続性を幾何学的に評価した。
(2) 粒界では、構造の緩和が生じると考えられるが、ゼオライトでは緩和の程度が小さく、幾何学的近似は有効と考える。


・手法: 透過電子顕微鏡(薄片試料作製;イオン研磨法)

(1) 分子がゼオライト膜を透過する経路と粒界の関係
(3) 粒界のおける細孔の重なり方
(2) MFI型ゼオライト粒界の高分解能TEM像
(4) 粒界のおける細孔の重なり面積の分布



今後の展開
・ 同手法による解析の一般化
・ 粒界での構造緩和の解析(計算科学的手法)
粒界と分子透過との関係の体系化

謝辞 本研究の一部は、NEDO技術開発機構「規則性ナノ多孔体精密分離膜部材基盤技術の開発」プロジェクトおよび、科学技術振興機構(JST)における戦略的創造研究推進事業(CREST)の支援を得て得られたものである。



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