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Works

革新的水分離膜
Innovative water separation membrane

ナノカーボンを用いた革新的ロバスト性逆浸透膜

 遠藤研究室では、本学で提唱されたナノカーボンに加えてセルロースナノファイバーを用いた水処理膜研究を推進し、新たなステージの革新的な新世代RO膜を目指して研究を展開している。特に膜を構成するほとんどの部材(支持膜、活性層、原水スペーサー)を内製し、平膜に留まらず、大面積化を進めてすぐに企業等のユーザーが使用できるモジュール化まで一貫したアカデミアでは世界的にも唯一の製膜体制が整っている。今後需要が著しく増えると予測されている海水淡水化および工業再生水用から家庭用まで広範な水処理用途に対応し、“Water Positive ”理念の下、社会実装を視野にこれら浄水膜のスパコンを駆使した基礎科学、新規膜研究を通じて、膜の科学と技術を開拓している。


遠藤が提唱した先進ナノカーボンの構造モデルと
二層カーボンナノチューブの原子分解能電子顕微鏡像



様々なナノフィラーをPA膜に導入することで膜イノベーションを創出

逆浸透(RO)膜の原理

 半透膜(逆浸透膜)で海水等(塩水)と淡水を仕切ると、その時濃度の低い側(淡水)から高い側(海水)へ水が移動する浸透圧現象は起こり、逆に海水側に外から浸透圧の差を超える圧力をかければ、水分子だけが淡水側に移動する。 かかる現象は自然界で広く存在するが、当研究室では界面重合反応による高分子を用いたより高性能な半透膜を調製している。


逆浸透(RO)膜の原理

 実用化にはモジュール製作までの一貫ラインが不可欠である。当研究室が研究開発を進める各種のナノ複合RO膜は、基材から製膜、モジュール製作(最大4インチ)まで一貫した工程を完備している。多くは自前で開発した設備であり、大学におけるRO膜・モジュール工程完備は世界唯一。かかる研究が企業に集中寡占化される中で、遠藤研究室は学術分野の発展に寄与できる世界的拠点である。


逆浸透(RO)大学先端工場

遠藤研究室が開発を進める各種ナノ複合RO膜

 当研究室では、各種ナノ材料を最適に用いることでRO膜に新たな機能を付与した。

1.海水淡水化向け(CNT/PA-RO)
2.工業排水再利用(CNT・CNF/PA-RO)
3.家庭用・災害用(CNF/PA-RO)
4.特定物質抽出・分級(食品等)(Graphene,Diamond-like Carbon)

☆★☆イメージをクリックすると各ナノ材料複合RO膜の詳細へジャンプします★☆★