TiO2-ZrO2-Gallateナノ複合多孔膜の細孔構造と 気体透過特性評価

摘要

現在, ガス分離技術としては蒸留や吸着分離, 膜分離 が知られている. 蒸留や吸着分離が技術的には進展して いるが, さらなる分離プロセスの省エネルギー化を達成 するために膜分離が注目されている. 現在広く用いられ ている高分子を材料としたガス分離膜は, 高圧下での CO2や C3H8等の分離において, 可塑化が起こり, 透過選 択性が低下するという課題がある. そのため, 化学的に 安定なセラミックを材料としたガス分離膜の研究が進 められている.既往のセラミック膜の研究において SiO2 や TiO2-ZrO2複合セラミック材料を用いた膜等が報告さ れているが 1, 2) , 前者は水熱環境に弱く, 後者は水蒸気 雰囲気下で安定ではあるが透過選択性が低いという課 題がある. そこで本研究では TiO2-ZrO2材料に有機キレートとし てベンゼン環の側鎖に様々な長さのエステル基を有す る Gallate 系の有機キレート配位子に注目した. 特に本 研究ではその中でも最も側鎖が短いMethyl Gallate（MG） (Fig. 1)を用いることで TiO2-ZrO2複合膜のより精密な細 孔制御を目指す.本検討ではゾルゲル法にて TiO2-ZrO2- MG 材料を作製し, 分子径の異なるガス分子の透過特性 について検討した.