JP2002280018A - 固体酸化物多孔質膜およびその製造法 - Google Patents
固体酸化物多孔質膜およびその製造法Info
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
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- Inert Electrodes (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスリーク量が少なく、ガス分離や膜型反応
器用の触媒担持膜あるいは固体酸化物燃料電池の基材な
どとして有効に用いられる固体酸化物多孔質膜およびそ
の製造法を提供する。 【解決手段】 金属酸化物系電解質からなり、膜厚が10
〜1000μm、気孔率が10〜65%、平均孔径が0.001〜1μm
で、ガス透過量がヘリウムリークディテクタの検出限界
以下または窒素透過速度が1×10-11〜5×10-5モル/m2・
秒・Paである固体酸化物多孔質膜。この固体酸化物多孔
質膜は、金属酸化物系電解質粉末を分散させた高分子物
質溶液よりなる製膜原液を乾湿式紡糸しあるいはドクタ
ーナイフ法によってキャストし、ゲル化浴に浸せきする
ことによって得られる膜を1200〜1600℃で焼成すること
によって製造される。
器用の触媒担持膜あるいは固体酸化物燃料電池の基材な
どとして有効に用いられる固体酸化物多孔質膜およびそ
の製造法を提供する。 【解決手段】 金属酸化物系電解質からなり、膜厚が10
〜1000μm、気孔率が10〜65%、平均孔径が0.001〜1μm
で、ガス透過量がヘリウムリークディテクタの検出限界
以下または窒素透過速度が1×10-11〜5×10-5モル/m2・
秒・Paである固体酸化物多孔質膜。この固体酸化物多孔
質膜は、金属酸化物系電解質粉末を分散させた高分子物
質溶液よりなる製膜原液を乾湿式紡糸しあるいはドクタ
ーナイフ法によってキャストし、ゲル化浴に浸せきする
ことによって得られる膜を1200〜1600℃で焼成すること
によって製造される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体酸化物多孔質
膜およびその製造法に関する。更に詳しくは、ガス分離
や膜型反応器あるいは固体酸化物燃料電池などの分野で
有効に用いられる固体酸化物多孔質膜およびその製造法
に関する。
膜およびその製造法に関する。更に詳しくは、ガス分離
や膜型反応器あるいは固体酸化物燃料電池などの分野で
有効に用いられる固体酸化物多孔質膜およびその製造法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ジルコニアにイットリアまたはスカンジ
アを含有させた安定化ジルコニアは、高融点、高強度で
高靱性であり、高温での化学的安定性も高い。また、高
温で酸素イオン透過性を持つ固体電解質としての性質を
有する。このことから、安定化ジルコニア多孔質体は、
固体酸化物燃料電池用の基材、ガス分離または酸素セン
サなど膜型反応器用の触媒担持膜の基材としての用途が
期待されている。
アを含有させた安定化ジルコニアは、高融点、高強度で
高靱性であり、高温での化学的安定性も高い。また、高
温で酸素イオン透過性を持つ固体電解質としての性質を
有する。このことから、安定化ジルコニア多孔質体は、
固体酸化物燃料電池用の基材、ガス分離または酸素セン
サなど膜型反応器用の触媒担持膜の基材としての用途が
期待されている。
【０００３】従来技術におけるジルコニア成形体の製造
法としては、押出法によるもの(特開平3-183658号公
報、同4-37646号公報、同6-116027号公報、同8-264197
号公報、特表平8-507896号公報)やドクターブレード法
によるもの(特開平7-240217号公報)などがある。しかし
ながら、これらの方法は、高価な金型やプレス機械が必
要で、生産性が低く、また薄膜化が困難であるといった
問題があり、平膜や管状の膜を製造することは可能であ
るが、装置単位容積当りの反応量を高める中空糸膜とす
ることは困難であった。
法としては、押出法によるもの(特開平3-183658号公
報、同4-37646号公報、同6-116027号公報、同8-264197
号公報、特表平8-507896号公報)やドクターブレード法
によるもの(特開平7-240217号公報)などがある。しかし
ながら、これらの方法は、高価な金型やプレス機械が必
要で、生産性が低く、また薄膜化が困難であるといった
問題があり、平膜や管状の膜を製造することは可能であ
るが、装置単位容積当りの反応量を高める中空糸膜とす
ることは困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ガス
リーク量が少なく、ガス分離や膜型反応器用の触媒担持
膜あるいは固体酸化物燃料電池の基材などとして有効に
用いられる固体酸化物多孔質膜およびその製造法を提供
することにある。
リーク量が少なく、ガス分離や膜型反応器用の触媒担持
膜あるいは固体酸化物燃料電池の基材などとして有効に
用いられる固体酸化物多孔質膜およびその製造法を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によって、金属酸
化物系電解質からなり、膜厚が10〜1000μm、気孔率が1
0〜65%、平均孔径が0.001〜1μmで、ガス透過量がヘリ
ウムリークディテクタの検出限界以下または窒素透過速
度が1×10-11〜5×10-5モル/m2・秒・Paである固体酸化
物多孔質膜が提供され、多孔質膜は中空糸膜状、平膜状
などであり得る。
化物系電解質からなり、膜厚が10〜1000μm、気孔率が1
0〜65%、平均孔径が0.001〜1μmで、ガス透過量がヘリ
ウムリークディテクタの検出限界以下または窒素透過速
度が1×10-11〜5×10-5モル/m2・秒・Paである固体酸化
物多孔質膜が提供され、多孔質膜は中空糸膜状、平膜状
などであり得る。
【０００６】固体酸化物多孔質膜は、金属酸化物系電解
質粉末を分散させた高分子物質溶液よりなる製膜原液を
乾湿式紡糸しあるいはドクターナイフ法によってキャス
トし、ゲル化浴に浸せきすることによって得られる膜を
1200〜1600℃で焼成することによって製造される。
質粉末を分散させた高分子物質溶液よりなる製膜原液を
乾湿式紡糸しあるいはドクターナイフ法によってキャス
トし、ゲル化浴に浸せきすることによって得られる膜を
1200〜1600℃で焼成することによって製造される。
【０００７】
【発明の実施の形態】ジルコニア系粉末、セリア系粉
末、ランタンガレート系粉末等が用いられる金属酸化物
系電解質粉末は、粒子径が大きいと焼結し難くなること
から、平均粒子径が2μm以下のものが好んで用いられ
る。また、粉末は、製膜原液中20〜85重量%、好ましく
は55〜75重量%の濃度で用いられる。これ以下の濃度で
は焼結体が得られず、一方これ以上の濃度では中空糸膜
の形成が困難となる。
末、ランタンガレート系粉末等が用いられる金属酸化物
系電解質粉末は、粒子径が大きいと焼結し難くなること
から、平均粒子径が2μm以下のものが好んで用いられ
る。また、粉末は、製膜原液中20〜85重量%、好ましく
は55〜75重量%の濃度で用いられる。これ以下の濃度で
は焼結体が得られず、一方これ以上の濃度では中空糸膜
の形成が困難となる。
【０００８】製膜原液の調製に用いられる高分子物質と
しては、有機溶媒に溶解し、熱分解性であれば任意のも
のを用いることができ、例えばポリスルホン、ポリアミ
ドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアクリロニトリ
ル、酢酸セルロース等が用いられる。これらの高分子物
質は、製膜原液中4〜20重量%、好ましくは6〜12重量%の
割合で用いられる。これ以下の濃度では中空糸膜の形成
が困難となり、一方これ以上の濃度では製膜原液の粘度
が高くなり、製膜できなくなる。
しては、有機溶媒に溶解し、熱分解性であれば任意のも
のを用いることができ、例えばポリスルホン、ポリアミ
ドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアクリロニトリ
ル、酢酸セルロース等が用いられる。これらの高分子物
質は、製膜原液中4〜20重量%、好ましくは6〜12重量%の
割合で用いられる。これ以下の濃度では中空糸膜の形成
が困難となり、一方これ以上の濃度では製膜原液の粘度
が高くなり、製膜できなくなる。
【０００９】これらの高分子物質を溶解させる有機溶媒
としては、高分子物質を溶解させるものであれば任意の
ものを用いることができるが、例えばジメチルホルムア
ミド、ジエチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、
ジエチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N-メチ
ル-2-ピロリドン等の非プロトン性極性溶媒が好んで用
いられる。
としては、高分子物質を溶解させるものであれば任意の
ものを用いることができるが、例えばジメチルホルムア
ミド、ジエチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、
ジエチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N-メチ
ル-2-ピロリドン等の非プロトン性極性溶媒が好んで用
いられる。
【００１０】これらの各成分からなる製膜原液は、室温
での粘度が約1〜10Pa・sと低く、製膜原液中からの気泡
の除去が容易に行えるため、焼成後の固体酸化物中にピ
ンホール等が発生し難い。また、それの押出は、通常の
圧力容器に製膜原液を満たし、これに約0.05〜0.5MPaの
圧力を印加することが可能であって、押出に高価な装置
を必要とはせず、押出速度も約5〜15m/分と速く、量産
性に優れている。このような製膜原液を用いての製膜
は、凝固性液体、一般には水によって代表される水性液
体を芯液として乾湿式紡糸しあるいはドクターナイフ法
によってキャストし、ゲル化浴に浸せきすることによっ
て行われる。
での粘度が約1〜10Pa・sと低く、製膜原液中からの気泡
の除去が容易に行えるため、焼成後の固体酸化物中にピ
ンホール等が発生し難い。また、それの押出は、通常の
圧力容器に製膜原液を満たし、これに約0.05〜0.5MPaの
圧力を印加することが可能であって、押出に高価な装置
を必要とはせず、押出速度も約5〜15m/分と速く、量産
性に優れている。このような製膜原液を用いての製膜
は、凝固性液体、一般には水によって代表される水性液
体を芯液として乾湿式紡糸しあるいはドクターナイフ法
によってキャストし、ゲル化浴に浸せきすることによっ
て行われる。
【００１１】ここで、中空糸膜を固体酸化物燃料電池と
して用いる場合には、紡糸後には湿潤状態で複合膜片端
部をカッターなどを用いて斜めにカットすることが好ま
しい。これは、通常の中空糸は管状であり、内表面電極
と電線の接合が煩雑な作業となるため、中空糸の端を斜
めにカットすることによって中空糸の内表面が外部に曝
されるようにすることを目的として行われる。カットす
る部分は電極との接合がスムーズに行える長さが確保さ
れれば足り、特に限定されないが、通常約10〜20mm程度
である。紡糸後の中空糸膜は湿潤状態でしなやかである
ため任意の形状、例えばU字管形状などに曲げることが
でき、またカットしても変形はほとんど見られない。
して用いる場合には、紡糸後には湿潤状態で複合膜片端
部をカッターなどを用いて斜めにカットすることが好ま
しい。これは、通常の中空糸は管状であり、内表面電極
と電線の接合が煩雑な作業となるため、中空糸の端を斜
めにカットすることによって中空糸の内表面が外部に曝
されるようにすることを目的として行われる。カットす
る部分は電極との接合がスムーズに行える長さが確保さ
れれば足り、特に限定されないが、通常約10〜20mm程度
である。紡糸後の中空糸膜は湿潤状態でしなやかである
ため任意の形状、例えばU字管形状などに曲げることが
でき、またカットしても変形はほとんど見られない。
【００１２】この湿潤状態の中空糸膜を1200〜1600℃、
好ましくは1250〜1500℃で焼成することによって、固体
酸化物多孔質中空糸膜を与える。焼成温度がこれよりも
低いと、中空糸膜の焼結が不十分となって気孔率が大き
くなり、機械的強度が損なわれ、一方これよりも高い温
度で焼成してもガス透過性は変化しないので、エネルギ
ー的にはロスである。また、焼成時間は1〜12時間程度
が好ましく、これよりも短かい場合または長い場合は、
それぞれ焼成温度が低い場合あるいは高い場合と同様の
結果となる。なお、中空糸膜の端をカットしたものにつ
いても焼成が行われるが、焼成後についても変形はほと
んどみられない。
好ましくは1250〜1500℃で焼成することによって、固体
酸化物多孔質中空糸膜を与える。焼成温度がこれよりも
低いと、中空糸膜の焼結が不十分となって気孔率が大き
くなり、機械的強度が損なわれ、一方これよりも高い温
度で焼成してもガス透過性は変化しないので、エネルギ
ー的にはロスである。また、焼成時間は1〜12時間程度
が好ましく、これよりも短かい場合または長い場合は、
それぞれ焼成温度が低い場合あるいは高い場合と同様の
結果となる。なお、中空糸膜の端をカットしたものにつ
いても焼成が行われるが、焼成後についても変形はほと
んどみられない。
【００１３】このようにして得られる固体酸化物中空糸
膜は、気孔率が10〜65%、平均孔径が0.001〜1μmと多孔
質体であるにも拘らず、ガス透過量がヘリウムリークデ
ィテクタの検出限界以下または窒素透過速度が1×10-11
〜5×10-5モル/m2・秒・Paとガスリーク量が少ない。ま
た、紡糸時のノズル形状を変更することにより、任意形
状の中空糸膜を得ることができる。しかしながら、膜厚
が薄すぎると中空糸膜の強度は弱くなり、外径が小さい
と焼成時に中空糸膜形状の維持が困難となり、一方外径
が大きいと紡糸が困難となるので、膜厚は約10〜1000μ
m、外径は約1〜6mmであることが好ましい。また、ガス
リーク量の調節は、製膜原液の組成、焼成の温度と時間
などを調節することによって可能である。
膜は、気孔率が10〜65%、平均孔径が0.001〜1μmと多孔
質体であるにも拘らず、ガス透過量がヘリウムリークデ
ィテクタの検出限界以下または窒素透過速度が1×10-11
〜5×10-5モル/m2・秒・Paとガスリーク量が少ない。ま
た、紡糸時のノズル形状を変更することにより、任意形
状の中空糸膜を得ることができる。しかしながら、膜厚
が薄すぎると中空糸膜の強度は弱くなり、外径が小さい
と焼成時に中空糸膜形状の維持が困難となり、一方外径
が大きいと紡糸が困難となるので、膜厚は約10〜1000μ
m、外径は約1〜6mmであることが好ましい。また、ガス
リーク量の調節は、製膜原液の組成、焼成の温度と時間
などを調節することによって可能である。
【００１４】かかる固体酸化物中空糸膜は、例えば中空
糸膜の管の内側表面に燃料極(例えばNiOまたはNiO/YSZ)
を、外側表面に空気極(例えばLa0.8 Sr0.2 MnO3)を担持
し、各々の電極に電線を取り付け、この電線に負荷をつ
なげて電池構成とすることにより燃料電池として有効に
用いられる。なお、この燃料電池は、700〜1000℃に加
熱した状態で、内側に水素、一酸化炭素あるいはメタン
等の燃料を、外側に酸素あるいは空気を流すことで発電
する。
糸膜の管の内側表面に燃料極(例えばNiOまたはNiO/YSZ)
を、外側表面に空気極(例えばLa0.8 Sr0.2 MnO3)を担持
し、各々の電極に電線を取り付け、この電線に負荷をつ
なげて電池構成とすることにより燃料電池として有効に
用いられる。なお、この燃料電池は、700〜1000℃に加
熱した状態で、内側に水素、一酸化炭素あるいはメタン
等の燃料を、外側に酸素あるいは空気を流すことで発電
する。
【００１５】また、固体酸化物多孔質膜は、中空糸膜状
ばかりではなく、平膜状、ハニカム膜状等にも成形する
ことができる。平膜状の場合には、その一方の面側に燃
料極(NiOまたはNiO/YSZ電極など)を、また他方の面に空
気極(La0.8 Sr0.2 MnO3電極など)を担持させ、各々の電
極に電線を取り付けることで固体酸化物燃料電池を形成
させることができる。
ばかりではなく、平膜状、ハニカム膜状等にも成形する
ことができる。平膜状の場合には、その一方の面側に燃
料極(NiOまたはNiO/YSZ電極など)を、また他方の面に空
気極(La0.8 Sr0.2 MnO3電極など)を担持させ、各々の電
極に電線を取り付けることで固体酸化物燃料電池を形成
させることができる。
【００１６】この燃料電池は、約700〜1000℃に加熱し
た状態で、燃料極側にH2、CO、CH4等の燃料を、また空
気極側にO2あるいは空気を流すことで発電する。
た状態で、燃料極側にH2、CO、CH4等の燃料を、また空
気極側にO2あるいは空気を流すことで発電する。
【００１７】
【発明の効果】本発明によって、多孔質体でありながら
ガス透過量がヘリウムリークディテクタの検出限界以下
または窒素透過速度が1×10-11〜5×10-5モル/m2・秒・
Paとガスリーク量の少ない固体酸化物膜が提供される。
これは、セラミックスとしてジルコニアを用いて作製し
た対称構造の中空糸膜は、焼結の進行と共に部分的に緻
密化が進行し、気孔率や平均孔径から予測される従来の
アルミナ中空糸膜の場合などよりもガスリーク量の少な
い中空糸膜が形成されることを示している。
ガス透過量がヘリウムリークディテクタの検出限界以下
または窒素透過速度が1×10-11〜5×10-5モル/m2・秒・
Paとガスリーク量の少ない固体酸化物膜が提供される。
これは、セラミックスとしてジルコニアを用いて作製し
た対称構造の中空糸膜は、焼結の進行と共に部分的に緻
密化が進行し、気孔率や平均孔径から予測される従来の
アルミナ中空糸膜の場合などよりもガスリーク量の少な
い中空糸膜が形成されることを示している。
【００１８】このような性質を示す本発明の固体酸化物
多孔質中空糸膜は、ガス分離または膜型反応器用の触媒
担持膜の基材あるいは固体酸化物燃料電池の電極担持基
材などとして有効に用いられる。特に、固体酸化物燃料
電池の電極担持基材として用いられる場合には、中空糸
であるが故に内外径を調節することで同一膜厚の平膜よ
り破断強度を大きくすることができ、また容積が小さい
ため、昇温時や降温時の固体酸化物内の温度差が小さ
く、熱膨張差に基づく破壊が抑制されるといった特徴を
有する。この場合、中空糸の端を斜めにカットすること
により、中空糸膜の内表面が外部に曝され、内部電極と
電線との接合が容易になるといった効果を奏する。さら
に、平膜状としても、同様目的に用いることができる。
多孔質中空糸膜は、ガス分離または膜型反応器用の触媒
担持膜の基材あるいは固体酸化物燃料電池の電極担持基
材などとして有効に用いられる。特に、固体酸化物燃料
電池の電極担持基材として用いられる場合には、中空糸
であるが故に内外径を調節することで同一膜厚の平膜よ
り破断強度を大きくすることができ、また容積が小さい
ため、昇温時や降温時の固体酸化物内の温度差が小さ
く、熱膨張差に基づく破壊が抑制されるといった特徴を
有する。この場合、中空糸の端を斜めにカットすること
により、中空糸膜の内表面が外部に曝され、内部電極と
電線との接合が容易になるといった効果を奏する。さら
に、平膜状としても、同様目的に用いることができる。
【００１９】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【００２０】実施例１ イットリア含有ジルコニア粉末(第一稀元素化学工業製
品HSY-8；イットリアY2O3含有量8モル%、平均粒子径0.2
4μm)500g、ポリスルホン(UCC社製品P-1700)40gおよび
ジメチルホルムアミド200gの混合物からなる製膜原液
を、内管径1.2mm、外径3.3mmの二重環状ノズルを用い、
芯液(水)流量45ml/分、製膜原液流量20ml/分、ノズル吐
出口-ゲル化浴間距離5cm、ゲル化浴(水)温度25℃、紡糸
速度10m/分の条件下で乾湿式紡糸し、外径2.0mm、膜厚3
00μmの複合中空糸膜を得た。
品HSY-8；イットリアY2O3含有量8モル%、平均粒子径0.2
4μm)500g、ポリスルホン(UCC社製品P-1700)40gおよび
ジメチルホルムアミド200gの混合物からなる製膜原液
を、内管径1.2mm、外径3.3mmの二重環状ノズルを用い、
芯液(水)流量45ml/分、製膜原液流量20ml/分、ノズル吐
出口-ゲル化浴間距離5cm、ゲル化浴(水)温度25℃、紡糸
速度10m/分の条件下で乾湿式紡糸し、外径2.0mm、膜厚3
00μmの複合中空糸膜を得た。
【００２１】得られた中空糸膜を5℃/分の昇温速度で昇
温し、1400℃で1時間焼成することによって、外径1.8m
m、膜厚250μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を
得た。この中空糸膜について、水銀ポロシメーター法で
測定すると、気孔率11%、平均孔径0.1μmであった。ま
た、測定温度100℃、供給圧力150kPa、透過側圧力100kP
aの条件下で窒素ガス単体の透過速度を測定すると、1×
10-10モル/m2・秒・Paという値が得られた。
温し、1400℃で1時間焼成することによって、外径1.8m
m、膜厚250μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を
得た。この中空糸膜について、水銀ポロシメーター法で
測定すると、気孔率11%、平均孔径0.1μmであった。ま
た、測定温度100℃、供給圧力150kPa、透過側圧力100kP
aの条件下で窒素ガス単体の透過速度を測定すると、1×
10-10モル/m2・秒・Paという値が得られた。
【００２２】実施例２ イットリア含有ジルコニア粉末(HSY-8)300g、ポリスル
ホン(P-1700)30gおよびジメチルホルムアミド200gの混
合物からなる製膜原液を、内管径1.2mm、外径3.3mmの二
重環状ノズルを用い、芯液(水)流量45ml/分、製膜原液
流量20ml/分、ノズル吐出口-ゲル化浴間距離5cm、ゲル
化浴(水)温度25℃、紡糸速度15m/分の条件下で乾湿式紡
糸し、外径2.0mm、膜厚300μmの複合中空糸膜を得た。
ホン(P-1700)30gおよびジメチルホルムアミド200gの混
合物からなる製膜原液を、内管径1.2mm、外径3.3mmの二
重環状ノズルを用い、芯液(水)流量45ml/分、製膜原液
流量20ml/分、ノズル吐出口-ゲル化浴間距離5cm、ゲル
化浴(水)温度25℃、紡糸速度15m/分の条件下で乾湿式紡
糸し、外径2.0mm、膜厚300μmの複合中空糸膜を得た。
【００２３】得られた複合中空糸膜を5℃/分の昇温速度
で昇温し、1400℃で1時間焼成することによって、外径
1.8mm、膜厚250μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸
膜を得た。この中空糸膜について、水銀ポロシメーター
法で測定すると、気孔率30%、平均孔径0.1μmであっ
た。また、測定温度100℃、供給圧力150kPa、透過側圧
力100kPaの条件下で窒素透過速度を測定すると、4×10
-9モル/m2・秒・Paという値が得られた。
で昇温し、1400℃で1時間焼成することによって、外径
1.8mm、膜厚250μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸
膜を得た。この中空糸膜について、水銀ポロシメーター
法で測定すると、気孔率30%、平均孔径0.1μmであっ
た。また、測定温度100℃、供給圧力150kPa、透過側圧
力100kPaの条件下で窒素透過速度を測定すると、4×10
-9モル/m2・秒・Paという値が得られた。
【００２４】実施例３ イットリア含有ジルコニア粉末(同社製品HSY-8；イット
リアY2O3含有量8モル%、平均粒子径1μm)500g、ポリス
ルホン(P-1700)80gおよびジメチルホルムアミド350gの
混合物からなる製膜原液を、内管径2.5mm、外径4.0mmの
二重環状ノズルを用い、芯液(水)流量80ml/分、製膜原
液流量40ml/分、ノズル吐出口-ゲル化浴間距離5cm、ゲ
ル化浴(水)温度25℃、紡糸速度5m/分の条件下で乾湿式
紡糸し、外径3.6mm、膜厚250μmの中空糸膜を得た。
リアY2O3含有量8モル%、平均粒子径1μm)500g、ポリス
ルホン(P-1700)80gおよびジメチルホルムアミド350gの
混合物からなる製膜原液を、内管径2.5mm、外径4.0mmの
二重環状ノズルを用い、芯液(水)流量80ml/分、製膜原
液流量40ml/分、ノズル吐出口-ゲル化浴間距離5cm、ゲ
ル化浴(水)温度25℃、紡糸速度5m/分の条件下で乾湿式
紡糸し、外径3.6mm、膜厚250μmの中空糸膜を得た。
【００２５】得られた中空糸膜を5℃/分の昇温速度で昇
温し、1400℃で2時間焼成することによって、外径2.4m
m、膜厚150μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を
得た。この中空糸膜について、水銀ポロシメーター法で
測定すると、気孔率37%、平均孔径0.2μmであった。ま
た、測定温度100℃、供給圧力150kPa、透過側圧力100kP
aの条件下で窒素透過速度を測定すると、1×10-7モル/m
2・秒・Paという値が得られた。
温し、1400℃で2時間焼成することによって、外径2.4m
m、膜厚150μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を
得た。この中空糸膜について、水銀ポロシメーター法で
測定すると、気孔率37%、平均孔径0.2μmであった。ま
た、測定温度100℃、供給圧力150kPa、透過側圧力100kP
aの条件下で窒素透過速度を測定すると、1×10-7モル/m
2・秒・Paという値が得られた。
【００２６】実施例４ 実施例3で得られた中空糸膜を5℃/分の昇温速度で昇温
し、1450℃で8時間焼成することによって、外径2.4mm、
膜厚150μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を得
た。この中空糸膜について、水銀ポロシメーター法で測
定すると、気孔率21%、平均孔径0.1μmであった。ま
た、測定温度100℃、供給圧力150kPa、透過側圧力100kP
aの条件下で窒素透過速度を測定すると、3×10-9モル/m
2・秒・Paという値が得られた。
し、1450℃で8時間焼成することによって、外径2.4mm、
膜厚150μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を得
た。この中空糸膜について、水銀ポロシメーター法で測
定すると、気孔率21%、平均孔径0.1μmであった。ま
た、測定温度100℃、供給圧力150kPa、透過側圧力100kP
aの条件下で窒素透過速度を測定すると、3×10-9モル/m
2・秒・Paという値が得られた。
【００２７】実施例５ 実施例3で得られた中空糸膜を5℃/分の昇温速度で昇温
し、1500℃で8時間焼成することによって、外径2.4mm、
膜厚150μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を得
た。この中空糸膜について、水銀ポロシメーター法で測
定すると、気孔率17%、平均孔径0.06μmであった。ま
た、測定温度100℃、供給圧力150kPa、透過側圧力100kP
aの条件下で窒素透過速度を測定すると、1×10-10モル/
m2・秒・Paという値が得られた。
し、1500℃で8時間焼成することによって、外径2.4mm、
膜厚150μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を得
た。この中空糸膜について、水銀ポロシメーター法で測
定すると、気孔率17%、平均孔径0.06μmであった。ま
た、測定温度100℃、供給圧力150kPa、透過側圧力100kP
aの条件下で窒素透過速度を測定すると、1×10-10モル/
m2・秒・Paという値が得られた。
【００２８】実施例６ 実施例１で得られた湿潤状態の中空糸膜を長さ45cmに切
断した後、カッターを用いて斜めにカットした。その
後、得られた複合中空糸膜を5℃/分の昇温速度で昇温
し、1400℃で1時間焼成することによって、外径1.8mm、
膜厚250μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を得
た。この中空糸膜について、水銀ポロシメーター法で測
定すると、気孔率11%、平均孔径0.1μmであった。ま
た、測定温度100℃、供給圧力150kPa、透過側圧力100kP
aの条件下で窒素ガス単体の透過速度を測定すると、1×
10-10モル/m2・秒・Paという値が得られた。
断した後、カッターを用いて斜めにカットした。その
後、得られた複合中空糸膜を5℃/分の昇温速度で昇温
し、1400℃で1時間焼成することによって、外径1.8mm、
膜厚250μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を得
た。この中空糸膜について、水銀ポロシメーター法で測
定すると、気孔率11%、平均孔径0.1μmであった。ま
た、測定温度100℃、供給圧力150kPa、透過側圧力100kP
aの条件下で窒素ガス単体の透過速度を測定すると、1×
10-10モル/m2・秒・Paという値が得られた。
【００２９】このようにして得られた安定化ジルコニア
中空糸膜の内表面にNiO/YSZ電極を、外表面にLa0.8 Sr
0.2 MnO3電極を担持後、各々の電極に電線を取り付ける
ことで、固体電解質燃料電池を作製した。
中空糸膜の内表面にNiO/YSZ電極を、外表面にLa0.8 Sr
0.2 MnO3電極を担持後、各々の電極に電線を取り付ける
ことで、固体電解質燃料電池を作製した。
【００３０】実施例７ スカンジア含有ジルコニア粉末(同社製品ScSZ；スカン
ジアSc2O3含有量11モル％、平均粒子径0.6μm)450g、ポ
リスルホン(P-1700)40gおよびジメチルホルムアミド200
gの混合物からなる製膜原液を、内管径1.0mm、外径3.0m
mの二重環状ノズルを用い、芯液(水)流量45ml/分、製膜
原液流量20ml/分、ノズル吐出口-ゲル化浴間距離5cm、
ゲル化浴(水)温度25℃、紡糸速度12m/分の条件下で乾湿
式紡糸し、外径1.8mm、膜厚300μmの中空糸膜を得た。
ジアSc2O3含有量11モル％、平均粒子径0.6μm)450g、ポ
リスルホン(P-1700)40gおよびジメチルホルムアミド200
gの混合物からなる製膜原液を、内管径1.0mm、外径3.0m
mの二重環状ノズルを用い、芯液(水)流量45ml/分、製膜
原液流量20ml/分、ノズル吐出口-ゲル化浴間距離5cm、
ゲル化浴(水)温度25℃、紡糸速度12m/分の条件下で乾湿
式紡糸し、外径1.8mm、膜厚300μmの中空糸膜を得た。
【００３１】得られた中空糸膜を5℃/分の昇温速度で昇
温し、1250℃で1時間焼成することによって、外径1.6m
m、膜厚250μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を
得た。この中空糸膜について、マイクロメリテックス製
ポアライザ9310を用いて測定すると、気孔率45％、平均
粒径0.1μm、比表面率5m2/gであった。また、測定温度1
00℃、供給圧力150kPa、透過側圧力100kPaの条件下で窒
素ガス単体の透過速度を測定すると、1.5×10-5モル/ m
2・秒・Paという値が得られた。
温し、1250℃で1時間焼成することによって、外径1.6m
m、膜厚250μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を
得た。この中空糸膜について、マイクロメリテックス製
ポアライザ9310を用いて測定すると、気孔率45％、平均
粒径0.1μm、比表面率5m2/gであった。また、測定温度1
00℃、供給圧力150kPa、透過側圧力100kPaの条件下で窒
素ガス単体の透過速度を測定すると、1.5×10-5モル/ m
2・秒・Paという値が得られた。
【００３２】実施例８ イットリア含有ジルコニア粉末(東ソー製品TZ8Y；イッ
トリアY2O3含有量8モル％、平均粒子径0.6μm)500g、ポ
リスルホン(P-1700)40gおよびジメチルホルムアミド200
gの混合物からなる製膜原液を、内管径1.2mm、外径3.3m
mの二重環状ノズルを用い、芯液(水)流量45ml/分、製膜
原液流量20ml/分、ノズル吐出口-ゲル化浴間距離5cm、
ゲル化浴(水)温度25℃、紡糸速度10m/分の条件下で乾湿
式紡糸し、外径2.0mm、膜厚300μmの中空糸膜を得た。
トリアY2O3含有量8モル％、平均粒子径0.6μm)500g、ポ
リスルホン(P-1700)40gおよびジメチルホルムアミド200
gの混合物からなる製膜原液を、内管径1.2mm、外径3.3m
mの二重環状ノズルを用い、芯液(水)流量45ml/分、製膜
原液流量20ml/分、ノズル吐出口-ゲル化浴間距離5cm、
ゲル化浴(水)温度25℃、紡糸速度10m/分の条件下で乾湿
式紡糸し、外径2.0mm、膜厚300μmの中空糸膜を得た。
【００３３】得られた中空糸膜を5℃/分の昇温速度で昇
温し、1250℃で1時間焼成することによって、外径1.8m
m、膜厚250μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を
得た。この中空糸膜について、マイクロメリテックス製
ポアライザ9310を用いて測定すると、気孔率50％、平均
粒径0.1μm、比表面率4m2/gであった。また、測定温度1
00℃、供給圧力150kPa、透過側圧力100kPaの条件下で窒
素ガス単体の透過速度を測定すると、2×10-5モル/ m2
・秒・Paという値が得られた。
温し、1250℃で1時間焼成することによって、外径1.8m
m、膜厚250μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を
得た。この中空糸膜について、マイクロメリテックス製
ポアライザ9310を用いて測定すると、気孔率50％、平均
粒径0.1μm、比表面率4m2/gであった。また、測定温度1
00℃、供給圧力150kPa、透過側圧力100kPaの条件下で窒
素ガス単体の透過速度を測定すると、2×10-5モル/ m2
・秒・Paという値が得られた。
【００３４】実施例９ イットリア含有ジルコニア粉末(TZ8Y)500g、ポリスルホ
ン(P-1700)40gおよびジメチルホルムアミド200gの混合
物からなる製膜原液を、内管径1.2mm、外径3.3mmの二重
環状ノズルを用い、芯液(水)流量45ml/分、製膜原液流
量20ml/分、ノズル吐出口-ゲル化浴間距離5cm、ゲル化
浴(水)温度25℃、紡糸速度10m/分の条件下で乾湿式紡糸
し、外径2.2mm、膜厚300μmの中空糸膜を得た。
ン(P-1700)40gおよびジメチルホルムアミド200gの混合
物からなる製膜原液を、内管径1.2mm、外径3.3mmの二重
環状ノズルを用い、芯液(水)流量45ml/分、製膜原液流
量20ml/分、ノズル吐出口-ゲル化浴間距離5cm、ゲル化
浴(水)温度25℃、紡糸速度10m/分の条件下で乾湿式紡糸
し、外径2.2mm、膜厚300μmの中空糸膜を得た。
【００３５】得られた中空糸膜を5℃/分の昇温速度で昇
温し、1300℃で1時間焼成することによって、外径2.0m
m、膜厚250μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を
得た。この中空糸膜について、マイクロメリテックス製
ポアライザ9310を用いて測定すると、気孔率40％、平均
粒径0.1μm、比表面率4m2/gであった。
温し、1300℃で1時間焼成することによって、外径2.0m
m、膜厚250μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を
得た。この中空糸膜について、マイクロメリテックス製
ポアライザ9310を用いて測定すると、気孔率40％、平均
粒径0.1μm、比表面率4m2/gであった。
【００３６】実施例10 実施例９で得られた湿潤状態の中空糸膜を長さ30cmに切
断した後、カッターを用いて先端が30゜の角度になるよ
うに斜めにカットした。その後、得られた複合中空糸膜
を5℃/分の昇温速度で昇温し、1300℃で1時間焼成する
ことによって、外径2.0mm、膜厚250μmの真直ぐな安定
化ジルコニア中空糸膜を得た。この中空糸膜について、
マイクロメリテックス製ポアライザ9310を用いて測定す
ると、気孔率40％、平均粒径0.1μm、比表面率4m2/gで
あった。
断した後、カッターを用いて先端が30゜の角度になるよ
うに斜めにカットした。その後、得られた複合中空糸膜
を5℃/分の昇温速度で昇温し、1300℃で1時間焼成する
ことによって、外径2.0mm、膜厚250μmの真直ぐな安定
化ジルコニア中空糸膜を得た。この中空糸膜について、
マイクロメリテックス製ポアライザ9310を用いて測定す
ると、気孔率40％、平均粒径0.1μm、比表面率4m2/gで
あった。
【００３７】実施例11 イットリア含有ジルコニア粉末(TZ8Y)500g、ポリスルホ
ン(P-1700)40gおよびジメチルホルムアミド200gの混合
物からなる製膜原液を、ドクターナイフを用いてキャス
トした後、直ちに25℃のゲル化浴(水)中に浸せきし、厚
さ300μmの平膜を得た。
ン(P-1700)40gおよびジメチルホルムアミド200gの混合
物からなる製膜原液を、ドクターナイフを用いてキャス
トした後、直ちに25℃のゲル化浴(水)中に浸せきし、厚
さ300μmの平膜を得た。
【００３８】得られた平膜を5℃/分の昇温速度で昇温
し、1300℃で1時間焼成することによって、厚さ250μm
の平らな安定化ジルコニア平膜を得た。この平膜につい
て、マイクロメリテックス製ポアライザ9310を用いて測
定すると、気孔率40％、平均粒径0.1μm、比表面率4m2/
gであった。
し、1300℃で1時間焼成することによって、厚さ250μm
の平らな安定化ジルコニア平膜を得た。この平膜につい
て、マイクロメリテックス製ポアライザ9310を用いて測
定すると、気孔率40％、平均粒径0.1μm、比表面率4m2/
gであった。
【００３９】実施例12 スカンジア含有ジルコニア粉末(ScSZ)450g、ポリスルホ
ン(P-1700)40gおよびジメチルホルムアミド200gの混合
物からなる製膜原液を、内管径1.0mm、外径3.0mmの二重
環状ノズルを用い、芯液(水)流量45ml/分、製膜原液流
量20ml/分、ノズル吐出口-ゲル化浴間距離5cm、ゲル化
浴(水)温度25℃、紡糸速度12m/分の条件下で乾湿式紡糸
し、外径1.8mm、膜厚300μmの中空糸膜を得た。
ン(P-1700)40gおよびジメチルホルムアミド200gの混合
物からなる製膜原液を、内管径1.0mm、外径3.0mmの二重
環状ノズルを用い、芯液(水)流量45ml/分、製膜原液流
量20ml/分、ノズル吐出口-ゲル化浴間距離5cm、ゲル化
浴(水)温度25℃、紡糸速度12m/分の条件下で乾湿式紡糸
し、外径1.8mm、膜厚300μmの中空糸膜を得た。
【００４０】得られた中空糸膜を5℃/分の昇温速度で昇
温し、1300℃で1時間焼成することによって、外径1.6m
m、膜厚250μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を
得た。この中空糸膜について、マイクロメリテックス製
ポアライザ9310を用いて測定すると、気孔率40％、平均
粒径0.1μm、比表面率4m2/gであった。
温し、1300℃で1時間焼成することによって、外径1.6m
m、膜厚250μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を
得た。この中空糸膜について、マイクロメリテックス製
ポアライザ9310を用いて測定すると、気孔率40％、平均
粒径0.1μm、比表面率4m2/gであった。
【００４１】実施例9、10、12で得られた安定化ジルコ
ニア中空糸膜の内表面にNiO/YSZ電極を、また外表面にL
a0.8 Sr0.2 MnO3電極を担持後、各々の電極に電線を取
り付けることで、固体酸化物燃料電池を作製した。ま
た、実施例11で得られた安定化ジルコニア平膜の一方の
面にNiO/YSZ電極を、また他方の面にLa0.8 Sr0.2 MnO3
電極を担持後、各々の電極に電線を取り付けることで、
固体酸化物燃料電池を作製した。
ニア中空糸膜の内表面にNiO/YSZ電極を、また外表面にL
a0.8 Sr0.2 MnO3電極を担持後、各々の電極に電線を取
り付けることで、固体酸化物燃料電池を作製した。ま
た、実施例11で得られた安定化ジルコニア平膜の一方の
面にNiO/YSZ電極を、また他方の面にLa0.8 Sr0.2 MnO3
電極を担持後、各々の電極に電線を取り付けることで、
固体酸化物燃料電池を作製した。
【００４２】実施例13 イットリア含有ジルコニア粉末(TZ8Y)500g、ポリスルホ
ン(P-1700)40gおよびジメチルホルムアミド200gの混合
物からなる製膜原液を、内管径1.2mm、外径3.3mmの二重
環状ノズルを用い、芯液(水)流量45ml/分、製膜原液流
量20ml/分、ノズル吐出口-ゲル化浴間距離5cm、ゲル化
浴(水)温度25℃、紡糸速度10m/分の条件下で乾湿式紡糸
し、外径2.2mm、膜厚300μmの中空糸膜を得た。
ン(P-1700)40gおよびジメチルホルムアミド200gの混合
物からなる製膜原液を、内管径1.2mm、外径3.3mmの二重
環状ノズルを用い、芯液(水)流量45ml/分、製膜原液流
量20ml/分、ノズル吐出口-ゲル化浴間距離5cm、ゲル化
浴(水)温度25℃、紡糸速度10m/分の条件下で乾湿式紡糸
し、外径2.2mm、膜厚300μmの中空糸膜を得た。
【００４３】得られた中空糸膜を5℃/分の昇温速度で昇
温し、1500℃で12時間焼成することによって、外径2.0m
m、膜厚250μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を
得た。この中空糸膜について、マイクロメリテックス製
ポアライザ9310を用いて測定すると、気孔率13％、平均
粒径0.04μm、比表面率1m2/gであった。また、島津製作
所ヘリウムリークディテクタでヘリウムガスのリーク量
を測定したところ、有効膜面積10cm2で、検出感度(3×1
0-11 Pa・m3/秒)以下のリーク量であった。
温し、1500℃で12時間焼成することによって、外径2.0m
m、膜厚250μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を
得た。この中空糸膜について、マイクロメリテックス製
ポアライザ9310を用いて測定すると、気孔率13％、平均
粒径0.04μm、比表面率1m2/gであった。また、島津製作
所ヘリウムリークディテクタでヘリウムガスのリーク量
を測定したところ、有効膜面積10cm2で、検出感度(3×1
0-11 Pa・m3/秒)以下のリーク量であった。
【００４４】実施例14 実施例13で得られた湿潤状態の中空糸膜を長さ30cmに切
断した後、カッターを用いて先端が30゜の角度になるよ
うに斜めにカットした。その後、得られた中空糸膜を5
℃/分の昇温速度で昇温し、1500℃で12時間焼成するこ
とによって、外径2.0mm、膜厚250μmの真直ぐな安定化
ジルコニア中空糸膜を得た。この中空糸膜について、マ
イクロメリテックス製ポアライザ9310を用いて測定する
と、気孔率13％、平均粒径0.04μm、比表面率1m2/gであ
った。また、島津製作所ヘリウムリークディテクタでヘ
リウムガスのリーク量を測定したところ、有効膜面積10
cm2で、検出感度(3×10-11 Pa・m3/秒)以下のリーク量
であった。
断した後、カッターを用いて先端が30゜の角度になるよ
うに斜めにカットした。その後、得られた中空糸膜を5
℃/分の昇温速度で昇温し、1500℃で12時間焼成するこ
とによって、外径2.0mm、膜厚250μmの真直ぐな安定化
ジルコニア中空糸膜を得た。この中空糸膜について、マ
イクロメリテックス製ポアライザ9310を用いて測定する
と、気孔率13％、平均粒径0.04μm、比表面率1m2/gであ
った。また、島津製作所ヘリウムリークディテクタでヘ
リウムガスのリーク量を測定したところ、有効膜面積10
cm2で、検出感度(3×10-11 Pa・m3/秒)以下のリーク量
であった。
【００４５】実施例15 イットリア含有ジルコニア粉末(TZ8Y)500g、ポリスルホ
ン(P-1700)40gおよびジメチルホルムアミド200gの混合
物からなる製膜原液を、ドクターナイフを用いてキャス
トした後、直ちに25℃のゲル化浴(水)中に浸せきし、厚
さ300μmの平膜を得た。
ン(P-1700)40gおよびジメチルホルムアミド200gの混合
物からなる製膜原液を、ドクターナイフを用いてキャス
トした後、直ちに25℃のゲル化浴(水)中に浸せきし、厚
さ300μmの平膜を得た。
【００４６】得られた平膜を5℃/分の昇温速度で昇温
し、1500℃で12時間焼成することによって、肉厚250μm
の平らな安定化ジルコニア平膜を得た。この平膜につい
て、マイクロメリテックス製ポアライザ9310を用いて測
定すると、気孔率13％、平均孔径0.04μm、比表面率1m2
/gであった。また、島津製作所ヘリウムリークディテク
タでヘリウムガスのリーク量を測定したところ、有効膜
面積10cm2で、検出感度(3×10-11 Pa・m3/秒)以下のリ
ーク量であった。
し、1500℃で12時間焼成することによって、肉厚250μm
の平らな安定化ジルコニア平膜を得た。この平膜につい
て、マイクロメリテックス製ポアライザ9310を用いて測
定すると、気孔率13％、平均孔径0.04μm、比表面率1m2
/gであった。また、島津製作所ヘリウムリークディテク
タでヘリウムガスのリーク量を測定したところ、有効膜
面積10cm2で、検出感度(3×10-11 Pa・m3/秒)以下のリ
ーク量であった。
【００４７】実施例16 スカンジア含有ジルコニア粉末(ScSZ)450g、ポリスルホ
ン(P-1700)40gおよびジメチルホルムアミド200gの混合
物からなる製膜原液を、内管径1.0mm、外径3.0mmの二重
環状ノズルを用い、芯液(水)流量45ml/分、製膜原液流
量20ml/分、ノズル吐出口-ゲル化浴間距離5cm、ゲル化
浴(水)温度25℃、紡糸速度12m/分の条件下で乾湿式紡糸
し、外径1.8mm、膜厚300μmの中空糸膜を得た。
ン(P-1700)40gおよびジメチルホルムアミド200gの混合
物からなる製膜原液を、内管径1.0mm、外径3.0mmの二重
環状ノズルを用い、芯液(水)流量45ml/分、製膜原液流
量20ml/分、ノズル吐出口-ゲル化浴間距離5cm、ゲル化
浴(水)温度25℃、紡糸速度12m/分の条件下で乾湿式紡糸
し、外径1.8mm、膜厚300μmの中空糸膜を得た。
【００４８】得られた中空糸膜を5℃/分の昇温速度で昇
温し、1500℃で12時間焼成することによって、外径1.6m
m、膜厚250μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を
得た。この中空糸膜について、マイクロメリテックス製
ポアライザ9310を用いて測定すると、気孔率11％、平均
孔径0.03μm、比表面率1m2/gであった。また、島津製作
所ヘリウムリークディテクタでヘリウムガスのリーク量
を測定したところ、有効膜面積10cm2で、検出感度(3×1
0-11 Pa・m3/秒)以下のリーク量であった。
温し、1500℃で12時間焼成することによって、外径1.6m
m、膜厚250μmの真直ぐな安定化ジルコニア中空糸膜を
得た。この中空糸膜について、マイクロメリテックス製
ポアライザ9310を用いて測定すると、気孔率11％、平均
孔径0.03μm、比表面率1m2/gであった。また、島津製作
所ヘリウムリークディテクタでヘリウムガスのリーク量
を測定したところ、有効膜面積10cm2で、検出感度(3×1
0-11 Pa・m3/秒)以下のリーク量であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｊ 23/10 Ｂ０１Ｊ 23/10 Ｍ 32/00 32/00 Ｃ０４Ｂ 35/48 Ｃ０４Ｂ 35/48 Ｂ Ｈ０１Ｍ 4/86 Ｈ０１Ｍ 4/86 Ｔ 8/12 8/12 Ｆターム(参考） 4D006 GA41 MA01 MA03 MA24 MA31 MA33 MB06 MC03X NA04 NA13 NA50 NA63 PA01 PB63 PC69 4G031 AA07 AA08 AA12 BA03 BA27 CA07 CA09 GA03 GA04 GA06 GA11 4G069 AA01 AA08 AA11 BB06A BB06B BC39A BC39B BC40A BC40B BC51A BC51B CC32 EA03X EA03Y EA07 EB08 EB14X EB14Y EB15X EB15Y EC02Y EC13X EC14X EC15X EC16X EC16Y EC17X EC17Y EC27 FA01 FB06 FB30 FB66 FB68 FC07 5H018 AA06 AS02 AS03 BB01 BB05 BB11 DD08 EE12 EE13 EE17 HH00 HH01 HH03 HH04 HH08 5H026 AA06 BB01 BB03 CX04 EE12 EE13 EE18 HH00 HH01 HH03 HH04 HH08
Claims (17)
- 【請求項１】 金属酸化物系電解質からなり、膜厚が10
〜1000μm、気孔率が10〜65%、平均孔径が0.001〜1μm
で、ガス透過量がヘリウムリークディテクタの検出限界
以下または窒素透過速度が1×10-11〜5×10-5モル/m2・
秒・Paである固体酸化物多孔質膜。 - 【請求項２】 金属酸化物系電解質がイットリアまたは
スカンジアを含有する安定化ジルコニアである請求項１
記載の固体酸化物多孔質膜。 - 【請求項３】 外径が1〜6mmの中空糸膜である請求項１
記載の固体酸化物多孔質膜。 - 【請求項４】 平膜である請求項１記載の固体酸化物多
孔質膜。 - 【請求項５】 ガス分離または膜型反応器用の触媒担持
膜の基材として用いられる請求項１記載の固体酸化物多
孔質膜。 - 【請求項６】 固体電解質燃料電池用の基材として用い
られる請求項１記載の固体酸化物多孔質膜。 - 【請求項７】 金属酸化物系電解質粉末を分散させた高
分子物質溶液よりなる製膜原液を、凝固性液体を芯液と
して乾湿式紡糸し、ゲル化浴に浸せきすることによって
得られる中空糸膜を1200〜1600℃で焼成することを特徴
とする請求項１に記載された固体酸化物多孔質中空糸膜
の製造法。 - 【請求項８】 金属酸化物系電解質粉末を分散させた高
分子物質溶液よりなる製膜原液を、凝固性液体を芯液と
して乾湿式紡糸し、ゲル化浴に浸せきすることによって
得られる中空糸膜を、片端について斜めにカットした
後、1200〜1600℃で焼成することを特徴とする固体酸化
物多孔質中空糸膜の製造法。 - 【請求項９】 金属酸化物系電解質がイットリアまたは
スカンジアを含有する安定化ジルコニアである請求項７
または８記載の固体酸化物多孔質中空糸膜の製造法。 - 【請求項10】 平均粒子径が2μm以下の金属酸化物系電
解質粉末が用いられる請求項７または８記載の固体酸化
物多孔質中空糸膜の製造法。 - 【請求項11】 金属酸化物系電解質粉末を分散させた高
分子物質溶液よりなる製膜原液をドクターナイフ法でキ
ャストし、ゲル化浴に浸せきすることによって得られる
平膜を1200〜1600℃で焼成することを特徴とする請求項
１に記載された固体酸化物多孔質平膜の製造法。 - 【請求項12】 金属酸化物系電解質がイットリアまたは
スカンジアを含有する安定化ジルコニアである請求項11
記載の固体酸化物多孔質平膜の製造法。 - 【請求項13】 平均粒子径が2μm以下の金属酸化物系電
解質粉末が用いられる請求項11記載の固体酸化物多孔質
平膜の製造法。 - 【請求項14】 固体酸化物多孔質中空糸膜の内表面に燃
料極を、外表面に空気極を担持させ、各々の電極に電線
を取り付けて作製された固体酸化物燃料電池。 - 【請求項15】 固体酸化物多孔質中空糸膜として片端斜
めカット中空糸膜が用いられた請求項14記載の固体酸化
物燃料電池。 - 【請求項16】 固体酸化物多孔質平膜の一方の面に燃料
極を、また他方の面に空気極を担持させ、各々の電極に
電線を取り付けて作製された固体酸化物燃料電池。 - 【請求項17】 燃料極がNiOまたはNiO/YSZ電極であり、
空気極がLa0.8 Sr0. 2 MnO3電極である請求項14または16
記載の固体酸化物燃料電池。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001387566A JP4174988B2 (ja) | 2000-12-22 | 2001-12-20 | 固体酸化物多孔質中空糸膜の製造法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000390167 | 2000-12-22 | ||
| JP2000-390167 | 2000-12-22 | ||
| JP2001387566A JP4174988B2 (ja) | 2000-12-22 | 2001-12-20 | 固体酸化物多孔質中空糸膜の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002280018A true JP2002280018A (ja) | 2002-09-27 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006346621A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 水素分離膜及び水素分離方法 |
| JP2007008775A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 多孔質ジルコニア厚膜ならびにその製造方法 |
| JP2011136328A (ja) * | 2009-12-31 | 2011-07-14 | Korea Inst Of Energy Research | 無機質中空糸及びその製造方法 |
| KR20150009733A (ko) * | 2013-07-17 | 2015-01-27 | 주식회사 엘지화학 | 다공성 막, 다공성 막의 제조방법 및 다공성 막을 포함하는 연료전지 |
| JP2016523707A (ja) * | 2013-07-10 | 2016-08-12 | スマート セパレーションズ リミテッド | 装置と方法 |
-
2001
- 2001-12-20 JP JP2001387566A patent/JP4174988B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| JP2007008775A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 多孔質ジルコニア厚膜ならびにその製造方法 |
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| KR101640639B1 (ko) | 2013-07-17 | 2016-07-18 | 주식회사 엘지화학 | 다공성 막, 다공성 막의 제조방법 및 다공성 막을 포함하는 연료전지 |
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