高分子材料によるCO2分離膜の作製と高機能化

温室効果ガスの分離・回収技術の開発は急務であるが、現状では実用化に求められる性能をもつ分離膜は得られていない。 　混合ガスからCO2を分離回収するためには、窒素や酸素などの成分を透過させずにCO2だけを透過させる膜が究極の分離膜となるが、現実には極めて小さなサイズのガスを分子ふるい (サイズの違い) だけで分離することは不可能である。 　したがって、CO2と分離膜材料の間に相互作用を持たせることでCO2を選択的に透過させるように設計することが重要である。また、排ガスから分離する場合には、高温・高圧などの環境下での利用にも耐えることができる材料である必要がある。 　本セミナーではCO2分離の方法・機構と分離膜の作製法、高分子材料の設計を解説する。

1. CO2分離技術の現状
   1. CO2の排出量と地球温暖化
   2. 吸着法
   3. 吸収法
   4. 膜分離法
2. 分離膜の種類
   1. 多孔質膜
   2. 非多孔質膜
3. 気体の透過機構
   1. 気体の溶解
   2. 気体の拡散
   3. その他
4. 分離膜と高分子の種類
   1. ゴム状高分子
   2. ガラス状高分子
5. 高分子構造とCO2透過の関係
   1. 高分子鎖と気体拡散
   2. 置換基と気体拡散
   3. 官能基と気体溶解度
6. 代表的な高分子材料
   1. ポリイミド
   2. ポリアセチレン
   3. デンドリマー
   4. コンポジット膜
   5. その他
7. 高分子膜の作製
   1. 薄膜化
   2. 非対称膜
   3. 中空糸膜
8. 実用化への展望
   1. 分離性能
   2. 耐圧・耐熱性
   3. 構造安定性
   4. 貯留・隔離技術

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