JP5378348B2 - 繊維形態のナノ構造化吸着剤によるガス状汚染物質の吸着方法 - Google Patents

繊維形態のナノ構造化吸着剤によるガス状汚染物質の吸着方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5378348B2
JP5378348B2 JP2010501608A JP2010501608A JP5378348B2 JP 5378348 B2 JP5378348 B2 JP 5378348B2 JP 2010501608 A JP2010501608 A JP 2010501608A JP 2010501608 A JP2010501608 A JP 2010501608A JP 5378348 B2 JP5378348 B2 JP 5378348B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fibers
nanostructured
fiber
dispersed
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010501608A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010523311A (ja
JP2010523311A5 (ja
Inventor
ロベルト・ジャナントーニオ
ロレナ・カッタネオ
Original Assignee
サエス ゲッターズ ソチエタ ペル アツィオニ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by サエス ゲッターズ ソチエタ ペル アツィオニ filed Critical サエス ゲッターズ ソチエタ ペル アツィオニ
Publication of JP2010523311A publication Critical patent/JP2010523311A/ja
Publication of JP2010523311A5 publication Critical patent/JP2010523311A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5378348B2 publication Critical patent/JP5378348B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • B01J20/041—Oxides or hydroxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • B01J20/046—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium containing halogens, e.g. halides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/261—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/262—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds, e.g. obtained by polycondensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • B01J20/28007—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size with size in the range 1-100 nanometers, e.g. nanosized particles, nanofibers, nanotubes, nanowires or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28023—Fibres or filaments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28026—Particles within, immobilised, dispersed, entrapped in or on a matrix, e.g. a resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28028—Particles immobilised within fibres or filaments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J7/00—Details not provided for in the preceding groups and common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J7/14—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
    • H01J7/18—Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering
    • H01J7/183—Composition or manufacture of getters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/16—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations, e.g. centering rings
    • H01L23/18—Fillings characterised by the material, its physical or chemical properties, or its arrangement within the complete device
    • H01L23/26—Fillings characterised by the material, its physical or chemical properties, or its arrangement within the complete device including materials for absorbing or reacting with moisture or other undesired substances, e.g. getters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12044—OLED

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Description

電子装置、例えばＯＬＥＤ型の有機ディスプレー(Organic Light Emitting Display)、及び太陽電池、例えばＯＳＣ(Organic Solar Cells)の分野における最近の発達は、これらの装置のハウジング内のガス状汚染物質の除去に関して、一層厳格な要求がなされている。
これらの装置は、実際、それらの性能の漸進的な低下を引き起こすガス状汚染物質の存在に対して、特に、水及び酸素に関して非常に敏感である。これらの汚染物質の有害な影響についての更なる情報は、ＯＬＥＤディスプレーに関するShuang Fang Lim等の論文「Correlation between dark spot growth and pinhole size in organic light-emitting diodes」(Applied Physics Letters, Vol. 78, April 9, 2001に公表)；及びＯＳＣ型の太陽電池に関する書籍「Organic Photovoltaics-Concepts and Realization」(２００３年、Springer-Verlagより刊行)中の、Brabec等による第５章中に見出すことができる。
ガス状不純物の存在に敏感な装置のハウジングからのガス状不純物除去用吸着剤の利用は、公知である。例えば、本出願人による国際特許出願ＷＯ２００４／０７２６０４号は、適当な多孔性材料中に分散された活性成分の利用を開示しており、国際特許出願ＷＯ２００７／０１３１１８号及びＷＯ２００７／０１３１１９号(両方とも本出願人による)は、活性成分が多孔性手段内に限られ、それが更に高分子マトリクス中に分散されるナノ構造化システムを開示している。透過性高分子マトリクス中に分散された官能化された核の利用は、国際特許出願ＷＯ２００７／０７４４９４号に開示されている。
国際特許出願ＷＯ２００４／０７２６０４号 国際特許出願ＷＯ２００７／０１３１１８号 国際特許出願ＷＯ２００７／０１３１１９号 国際特許出願ＷＯ２００７／０７４４９４号
本発明は、一層効果的なガス状汚染物質の除去を可能にする吸着方法である。
第一の態様において、本発明は、ガス状汚染物質の存在に敏感である装置のハウジングからの、分散された活性物質ナノパウダーを含むナノ構造化繊維による、ガス状汚染物質の除去方法であり、該繊維は、１０００ナノメートル(ｎｍ)以下の直径を有している。好適な具体例において、これらのナノ構造化繊維の直径は、１００ｎｍ以下である。
本発明の繊維は、完全な円形ではない断面を有することもできる。この場合、用語「直径」は、その繊維の最大厚を意図している。
本発明を、下記において、エレクトロスピニングによってナノ構造化繊維を製造するためのシステムの概略を示した図１を参照して説明する。
エレクトロスピニングによってナノ構造化繊維を製造するためのシステムの概略を示した図である。
図１において示された様々な要素の大きさ及び寸法比は、正確ではなく、図の理解を助けるために、例示であり限定するものではないナノ構造化繊維の厚みに関して変えてある。
本発明の繊維は、高分子材料で構成されることができ、高分子材料として、例えば、アセタールポリマー、アクリル系ポリマー、セルロースポリマー、フルオロポリマー、イオノマー、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリビニルアルコール、ビニルポリマー、スチレンポリマー、ポリウレタン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアセテート、ポリシロキサン、ポリオキシド、液晶ポリマー、ポリエーテル、ポリ無水物、ポリイミド、ポリケトンが挙げられる。
アルカリ土類金属の酸化物、中でも好ましくは酸化カルシウム、ゼオライト及び過塩素酸マグネシウムは、Ｈ2Ｏの除去に有用な活性物質である。
ナノ構造化繊維の活性物質は、酸素との相互作用で酸化状態を増大できる金属の酸化物を含むか、それらから構成されても良く、特に、鉄、ニッケル、銅及びマンガンの酸化物が挙げられ、マンガンは、ＩＩ〜ＶＩの酸化数を有する。これらの物質は、Ｏ2の除去に適している。本発明の実施に有用な他の酸素吸着剤として、不飽和結合を有する有機化合物が挙げられる。
すべての上記活性物質は、分散されたナノパウダーの形態で繊維中に存在し、該ナノパウダーは、繊維の厚みの半分、即ち、繊維の半径、以下のナノパウダーに好適なサイズを有する。
敏感な装置のハウジングからの種々のガス状種の吸着は、複合繊維の使用により行なうことができ、該複合繊維においては、複数の吸着剤物質が同一繊維内に存在しており、又は同一ハウジング内で、所定の汚染物質に対してそれぞれ特異的な活性物質を有しそれ故特異的反応性を有する異なるナノ構造化繊維を使用することもできる。このような手法は、特定の応用の観点から活性物質の量及び種類を制御することができ、例えば水を吸着可能な物質の量を増すこと等の、より多量のそれぞれの吸着性ナノ構造化繊維を敏感な装置のハウジング内に単純に導入することにより制御できる利点を有している。
敏感な装置のハウジングからのガス状汚染物質の除去に有用なナノ構造化繊維の興味深い別の具体例は、ナノチューブ即ち中空のナノ繊維の利用である。この構成の利点は、露出表面の増加による、水分に対する又は一般に汚染物質に対する増大した活性である。
装置のハウジングからのガス状汚染物質の除去は、下記の２つの方法で行うことができる：
ａ）不規則に充填された繊維形状の吸着剤をハウジング内に挿入して、不純物に対するゲッター剤として作用させる、又は
ｂ）分離された繊維形状の吸着剤を、第一の物質層はハウジングの外側に面しており、第二の物質層は、敏感な装置の環境に面している２層の物質の間に封入される。
これらの層が低透過性の場合には、封入された吸着剤は、不純物の侵入に対する活性なバリヤーとして作用する。類似の効果は、繊維を単一の低透過性物質中に分散させたときにも達成される。
ｂ）の重要な変形物は、有害なガス状種に対して異なる透過性を有する物質の間に繊維を閉じ込めることにあり、特に、第一層の物質（ハウジングの外側に面している）は、ガス状不純物が装置のハウジングに入るのを防ぐために、低透過性又は低透過性物質と組み合わされていなければならない、一方、第二層の物質(敏感な装置に面している)は、多孔性であって、有害なガス状種に対して透過性である。この種の解決手法は、ガス状不純物の侵入に対する有効なバリヤーと、外部環境からの透過以外の理由によりハウジングの内側に存在しうる有害なガス状種に対するゲッターとを同時に満たす。ガス状不純物の内的生成の典型的機構は、装置を含むハウジング内に閉じ込められた幾つかの成分の「ガス放出」である。
低透過性という表現は、１×１０-12ｍ3(ＳＴＰ)ｍ-3ｂａｒ-1ｍ2秒-1以下の透過性を有する物質を示し、ここに、ｍ3(ＳＴＰ)は、室温で且つ１００ｋＰａの圧力で測定したガスの立方メートルを表す。
好適具体例において、ナノ構造化繊維は、低透過性物質と高度に透過性の物質の間に閉じ込められ、後者は、少なくとも１×１０-11ｍ3(ＳＴＰ)ｍ-3ｂａｒ-1ｍ2秒-1の透過性を有し、ここに、該高度に透過性の物質は、ナノ構造化繊維と敏感な装置のハウジングの内側との間の境界面（interface）として作用する。
第二の態様において、本発明は、汚染物質の除去のためのナノ構造化繊維の製造方法に関係する。
前述のナノ構造化繊維の製造のための非常に興味深い技術は、エレクトロスピニングである。
この技術は、図１に模式的に表現してあり、該図は、末端部分１４が適切な発電機１５によって通電されているシリンジ１３を含むエレクトロスピニング用システム１０を示す。この発電機は又、表面１６との電位差を確立し、表面１６は繊維の吸引器（attractor）及び捕集板(collecting plate)として作用する。この繊維は、灰色で示した液状形態の前駆体１１を出発物質として製造され、典型的にはポリマーから構成される。このポリマー中には、この図では点が付された要素１２により表されるガス状不純物を吸着する目的を有する活性物質のナノパウダーである、他の要素を分散させることができる。
通常、シリンジの内容物は、図には示されていない適切な手段によって加熱することにより液体形態に維持される。
シリンジのチップ（末端部分）と捕集板との間の電界の作用は、繊維の形成中にそれを引き伸ばす効果及び一度シリンジから供給されたならば繊維を固化させる効果を有し、その結果、活性物質ナノパウダーを内部に含有するナノ構造化繊維を得ることが可能となる。この製造技術に関する更なる情報は、医薬の制御された供給用システムに関してこの製造システムを開示している米国特許出願ＵＳ２００４／０１３７２２５号中に見出すことができる。
プレート−針配置よりも、同軸の２本の針の利用のほうが、ナノチューブを得ることを更に可能にする。
本発明は、第三の態様において、分散された活性要素ナノパウダーを含む一種以上のナノ構造化繊維よりなるガス状不純物用の吸着剤であり、該ナノ繊維は、１０００ｎｍ以下の直径を有し、好適具体例においては、直径は１００ｎｍ以下である。
これらのナノ構造化繊維は、敏感な装置のハウジング内に上記のように存在しても、ハウジングの外側に面する物質の第一の層と敏感な装置の環境に面する物質の第二の層の間に封入されてもよく、又はこの繊維を一の材料内に分散させてもよい。これらの材料は、この繊維を含み、敏感な装置のハウジング自体の一部を形成する。
これらの材料の少なくとも一種であり第一層用に用いられるものは、有害なガス状種に対して低透過性であるか又は低透過性物質と組み合わされており、一方、第二層用の材料は、有害なガス状種に対して低透過性であり有効なバリヤーを形成するか又は透過性である。この場合には、この繊維は又、有害なガス状種の侵入を妨げることに加えて、ハウジング内に存在するそれらを吸着することができる。
ナノ構造化繊維の製造に特に適した活性材料は、アルカリ土類金属酸化物、特に酸化カルシウム、及び過塩素酸マグネシウムである。
１０ エレクトロスピニング用システム
１１ 前駆体
１２ ナノパウダー
１３ シリンジ
１４ シリンジの末端部分
１５ 発電機
１６ 表面
１７ ナノ構造化繊維

Claims (8)

  1. ガス状汚染物質を、それらの存在に敏感な(sensitive)装置のハウジングから、アルカリ土類金属の酸化物、ゼオライト及び過塩素酸マグネシウムから選択される活性物質の分散されたナノパウダーを内部に含むナノ構造化繊維によって除去する方法であって、該繊維が１０００ｎｍ以下の直径を有する当該方法。
  2. 前記の繊維が、１００ｎｍ以下の直径を有する、請求項１に記載の方法。
  3. 前記のナノパウダーが、繊維の半径以下の寸法を有する、請求項１又は２の何れかに記載の方法。
  4. 前記の繊維が、高分子物質を含む、請求項１に記載の方法。
  5. 異なる活性物質を含む複数の繊維が、前記のガス状汚染物質の除去に用いられる、請求項１に記載の方法。
  6. 前記のナノ構造化繊維が、低透過性物質中に分散される、請求項１に記載の方法。
  7. 前記のナノ構造化繊維が、ハウジングの外側空間と面する第一の層の物質と敏感な装置の環境に面する第二の層の物質との間に封入される、請求項１に記載の方法。
  8. エレクトロスピニングを利用して行われる、ナノ構造化繊維の製造方法であって、該繊維は、アルカリ土類金属の酸化物、ゼオライト及び過塩素酸マグネシウムから選択される活性物質の分散されたナノパウダーを内部に含み、該繊維が１０００ｎｍ以下の直径を有する該製造方法。
JP2010501608A 2007-04-03 2008-04-01 繊維形態のナノ構造化吸着剤によるガス状汚染物質の吸着方法 Active JP5378348B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI2007A000690 2007-04-03
IT000690A ITMI20070690A1 (it) 2007-04-03 2007-04-03 Metodo per l'assorbimento di contaminanti gassosi mediante assorbitori nanostrutturati in forma di fibra
PCT/IB2008/000776 WO2008120090A2 (en) 2007-04-03 2008-04-01 A method for the sorption of gaseous contaminants by means of nanostructured sorbers in the form of a fiber

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2010523311A JP2010523311A (ja) 2010-07-15
JP2010523311A5 JP2010523311A5 (ja) 2011-02-17
JP5378348B2 true JP5378348B2 (ja) 2013-12-25

Family

ID=39764858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010501608A Active JP5378348B2 (ja) 2007-04-03 2008-04-01 繊維形態のナノ構造化吸着剤によるガス状汚染物質の吸着方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8394173B2 (ja)
EP (1) EP2142294B1 (ja)
JP (1) JP5378348B2 (ja)
KR (1) KR101670443B1 (ja)
CN (1) CN101646489B (ja)
IT (1) ITMI20070690A1 (ja)
RU (1) RU2009140392A (ja)
WO (1) WO2008120090A2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011031843A1 (en) * 2009-09-09 2011-03-17 Nano Terra Inc. Metal oxide compositions for sequestering carbon dioxide and methods of making and using the same
RU2481154C1 (ru) * 2011-09-29 2013-05-10 Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") Способ получения гибких композиционных сорбционно-активных материалов
WO2015029936A1 (ja) * 2013-08-26 2015-03-05 独立行政法人物質・材料研究機構 血液浄化用膜、血液浄化用膜の製造方法及び透析装置
CN104805599B (zh) * 2015-04-28 2016-10-26 武汉纺织大学 一种静电纺制备功能性乙烯基聚硅氧烷纳米纤维膜的方法
RU2618074C1 (ru) * 2016-03-28 2017-05-02 Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") Химический поглотитель диоксида углерода

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7371719B2 (en) * 2002-02-15 2008-05-13 Northwestern University Self-assembly of peptide-amphiphile nanofibers under physiological conditions
AU2003220048A1 (en) * 2002-03-05 2003-09-22 Eltron Research, Inc. Hydrogen transport membranes
US7794833B2 (en) * 2002-06-21 2010-09-14 Board Of Regents, The University Of Texas System Electrospun mesoporous molecular sieve fibers
US6861289B2 (en) 2002-07-25 2005-03-01 Delphi Technologies, Inc. Moisture-sensitive device protection system
JP2004238240A (ja) * 2003-02-05 2004-08-26 Nissan Motor Co Ltd ガス貯蔵材料、ガス貯蔵材料の製造方法およびガス貯蔵タンク
TW200507924A (en) 2003-02-17 2005-03-01 Getters Spa Composition and devices for gas sorption and process for their manufacturing
US20040159609A1 (en) * 2003-02-19 2004-08-19 Chase George G. Nanofibers in cake filtration
AU2003304333A1 (en) 2003-06-20 2005-01-28 Shell Oil Company Systems and methods for constructing subsea production wells
EP1639159B2 (en) 2003-06-30 2018-07-18 The Procter & Gamble Company Coated nanofiber webs
JP4393513B2 (ja) * 2003-06-30 2010-01-06 ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー ナノファイバーウェブにおける微粒子
WO2005003827A1 (ja) * 2003-07-01 2005-01-13 Hitachi Cable, Ltd. 光ファイバ、光ファイバの接続方法及び光コネクタ
GB2426737B (en) 2003-12-26 2008-07-30 Mitsubishi Gas Chemical Co A method of manufacturing an oxygen absorbent molding
JP2005270959A (ja) * 2003-12-26 2005-10-06 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 酸素吸収剤成形体及び有機ｅｌ素子
JP2005219950A (ja) * 2004-02-04 2005-08-18 Nikon Corp 炭素材料、炭素材料の製造方法、ガス吸着装置及び複合材料
JP4328899B2 (ja) * 2004-03-19 2009-09-09 学校法人慶應義塾 光触媒機能を持つナノファイバーシートおよびその製造方法
JP4539153B2 (ja) * 2004-04-21 2010-09-08 東レ株式会社 ナノファイバーからなるケミカルフィルター
US7569359B2 (en) * 2004-10-14 2009-08-04 American Sterilizer Company Indicator device having an active agent encapsulated in an electrospun nanofiber
JP5017602B2 (ja) * 2005-07-04 2012-09-05 国立大学法人福井大学 中空微細線状金属酸化物集積体及びその製造方法
ITMI20051501A1 (it) 2005-07-29 2007-01-30 Getters Spa Sistemi getter comprendenti una fase attiva inserita in un materiale poroso distribuito in un mezzo disperdente a bassa permeabilita'
ITMI20051500A1 (it) 2005-07-29 2007-01-30 Getters Spa Sistemi getter comprendenti una fase attiva inserita in un materiale poroso distribuito in un mezzo disperdente permeabile
JP5277534B2 (ja) * 2005-11-22 2013-08-28 東レ株式会社 繊維シートおよびその製造方法ならびにエアフィルター
JP4777760B2 (ja) * 2005-12-01 2011-09-21 株式会社Ｓｎｔ 網目状構造体を含む複合構造体
ITMI20052496A1 (it) 2005-12-27 2007-06-28 Getters Spa Sistemi compositi assorbitori di gas e metodi per la loro produzione
JP2009091686A (ja) * 2007-10-09 2009-04-30 Fujifilm Corp 有害物質除去材の製造方法
KR101265093B1 (ko) * 2008-12-26 2013-05-16 한국과학기술연구원 나노 분말, 나노 잉크 및 마이크로 로드와 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20100031816A1 (en) 2010-02-11
JP2010523311A (ja) 2010-07-15
CN101646489A (zh) 2010-02-10
KR20090127191A (ko) 2009-12-09
WO2008120090A2 (en) 2008-10-09
CN101646489B (zh) 2013-03-27
WO2008120090A3 (en) 2009-04-30
KR101670443B1 (ko) 2016-11-01
EP2142294A2 (en) 2010-01-13
ITMI20070690A1 (it) 2008-10-04
RU2009140392A (ru) 2011-05-10
EP2142294B1 (en) 2018-06-06
US8394173B2 (en) 2013-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jeong et al. Nanoscale assembly of 2D materials for energy and environmental applications
JP5378348B2 (ja) 繊維形態のナノ構造化吸着剤によるガス状汚染物質の吸着方法
Zhang et al. ZnO hollow nanofibers: fabrication from facile single capillary electrospinning and applications in gas sensors
Yoon et al. Graphene-based membranes: status and prospects
Thavasi et al. Electrospun nanofibers in energy and environmental applications
JP7025765B2 (ja) ガス分離のための電気化学的プロセス
US9502711B2 (en) Fabrication of biscrolled fiber using carbon nanotube sheet
KR101458846B1 (ko) 나노섬유 리본과 시트 및 트위스팅 및 논-트위스팅 나노섬유 방적사의 제조 및 애플리케이션
Zou et al. Toward emerging applications using core–shell nanostructured materials: a review
Wang et al. Recent progress of the preparation and application of electrospun porous nanofibers
Sun et al. Rational design of electrospun nanofibers for gas purification: Principles, opportunities, and challenges
Cheng et al. Graphene Fiber‐Based Wearable Supercapacitors: Recent Advances in Design, Construction, and Application
Xu et al. Directional water transfer Janus nanofibrous porous membranes for particulate matter filtration and volatile organic compound adsorption
Prabhu et al. Electrospun ZnO nanofiber based resistive gas/vapor sensors-a review
Mokhena et al. Electrospun carbon nanofibres: preparation, characterization and application for adsorption of pollutants from water and air
Khan et al. Nanocarbon and its composites for water purification
Robert et al. Highly oriented poly (m‐phenylene isophthalamide)/polyacrylonitrile based coaxial nanofibers integrated with electrospun polyacrylonitrile‐silver nanoparticle: application in air filtration of particulate and microbial contaminants
Kandiyil et al. Efficient selective methylene blue adsorption by polyurethane/montmorillonite‐based antifouling electrospun composite membranes
Chen et al. Advanced functional nanofibers: strategies to improve performance and expand functions
Aslam et al. Polyacrylonitrile‐based electrospun nanofibers–A critical review
Kim et al. Sunlight-Driven Self-Cleaning Ultrafine Particulate Matter Filter with Antibacterial Activity
Bindu et al. Graphene and its derivatives for air purification: A mini review
JP2010523311A5 (ja)
Gill et al. Remediation of environmental toxicants using carbonaceous materials: opportunity and challenges
Ucar et al. Improvement of SO2 adsorption capacity of fiber web surface produced from continous graphene oxide fiber

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101209

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101209

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110713

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110726

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20111026

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20111102

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120821

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130903

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130925

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5378348

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250