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複合膜、及びこれを用いたガスを分離する方法 外国出願あり

国内特許コード P200016916
整理番号 5442
掲載日 2020年5月14日
出願番号 特願2019-522330
公表番号 特表2019-537506
出願日 平成29年11月2日(2017.11.2)
公表日 令和元年12月26日(2019.12.26)
国際出願番号 JP2017039815
国際公開番号 WO2018084264
国際出願日 平成29年11月2日(2017.11.2)
国際公開日 平成30年5月11日(2018.5.11)
優先権データ
  • 特願2016-216547 (2016.11.4) JP
発明者
  • シバニア イーサン
  • ガリ ベヘナム
  • 櫻井 研人
  • 木下 陽介
  • 北川 進
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 複合膜、及びこれを用いたガスを分離する方法 外国出願あり
発明の概要 ポリマーマトリックスと、ポリマーマトリックス中に分散したフィラーと、を含む混合マトリックス膜を備える、複合膜が開示される。ポリマーマトリックスは極性官能基を有するポリマーを含有する。ポリマーマトリックスの4bar、298KにおけるH透過係数が20Barrer以上である。フィラーは、ポリマーの極性官能基と水素結合を形成できるものであってもよい極性官能基を有し、平均粒径が100nm以下である。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

近年、ガス分離のための混合マトリックス膜について検討されており、そこでは金属有機構造体(MOF)がポリマーマトリックスに加えられている(非特許文献1及び2参照)。

産業上の利用分野

本発明は、複合膜、及び複合ガスを用いて混合ガスから所定のガスを分離する方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
極性官能基を有するポリマーを含有し、4bar、298KにおけるH透過係数が20Barrer以上である、ポリマーマトリックスと、
極性官能基を有し、平均粒径が100nm以下で、前記ポリマーマトリックス中に分散したフィラーと、
を含む混合マトリックス膜を備える、複合膜。

【請求項2】
前記フィラーの前記極性官能基が、前記ポリマーの前記極性官能基と水素結合を形成できる、請求項1に記載の複合膜。

【請求項3】
前記極性フィラーが、金属有機構造体粒子、ゼオライト粒子、及びシリカゲル粒子かららる群より選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1又は2に記載の複合膜。

【請求項4】
前記フィラーが、多面体オリゴマーシルセスキオキサン粒子を含む、請求項1又は2に記載の複合膜。

【請求項5】
前記フィラーが、有機又は無機ナノチューブ、有機又は無機ナノシート、及びナノダイヤモンドからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1又は2に記載の複合膜。

【請求項6】
前記フィラーの含有量が、前記混合マトリックス膜の全体質量に対して50質量%以下である、請求項1~5のいずれか一項に記載の複合膜。

【請求項7】
前記フィラーの含有量が、前記混合マトリックス膜の全体質量に対して20質量%以下である、請求項1~5のいずれか一項に記載の複合膜。

【請求項8】
前記ポリマーマトリックスの4bar、298KにおけるH透過係数が200Barrer以上である、請求項1~7のいずれか一項に記載の複合膜。

【請求項9】
前記ポリマーの前記極性官能基、又は前記フィラーの前記極性官能基のうち、一方がアミド基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、及びアミノ基からなる群より選ばれる少なくとも1種で、他方がアミド基、ニトリル基、エーテル基、カルボン酸エステル基、ケトン基、ニトロ基、及びハライド基からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項1~8のいずれか一項に記載の複合膜。

【請求項10】
前記混合マトリックス膜の厚さが3.0μm以下である、請求項1~9のいずれか一項に記載の複合膜。

【請求項11】
当該複合膜が多孔質基材を更に備え、前記多孔質基材上に前記混合マトリックス膜が積層されている、請求項1~10のいずれか一項に記載の複合膜。

【請求項12】
混合ガス中の所定のガスに、請求項1~10のいずれか一項に記載の複合膜を選択的に透過させることを含み、
前記所定のガスが、炭化水素、及び、水素原子、硫黄原子、酸素原子又は窒素原子を含む他のガスからなる群より選ばれる少なくとも1種である、混合ガスから所定のガスを分離する方法。

【請求項13】
前記所定のガスが、H、HS、CO、CO、アルカン、アルケン、N、及びOからなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項12に記載の方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開
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