JP7107296B2 - 多孔質支持体-ゼオライト膜複合体及び多孔質支持体-ゼオライト膜複合体の製造方法 - Google Patents
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Description
また、本発明は低級アルコール、求電子性分子などのゼオライトの酸点と反応する物質等の分離に優れた多孔質支持体-ゼオライト膜複合体に関する。
また、耐酸性、耐水性に優れかつ、実用化に十分な透過流束をもち、高い分離性能を持つ膜としてSARが高く緻密なCHA型ゼオライト膜が提案されている(特許文献4)。
[1] 多孔質支持体上に、種結晶の存在下、水熱合成によりCHA型ゼオライト膜を形成して多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を製造する方法であって、
前記種結晶としてFAU型ゼオライトを用いることを特徴とする、多孔質支持体-ゼオライト膜複合体の製造方法。
[2] 前記多孔質支持体に予め前記種結晶を付着させ、前記CHA型ゼオライト膜を形成することを特徴とする、前記[1]に記載の多孔質支持体-ゼオライト膜複合体の製造方法。
[3] 前記水熱合成をSi元素源及び水を含有する水性反応混合物中で行い、
前記Si元素源はアモルファス物質またはアルコキシシラン類である、前記[1]または[2]に記載の多孔質支持体-ゼオライト膜複合体の製造方法。
[4] 前記種結晶のSiO2/Al2O3モル比が15未満である、前記[1]~[3]のいずれか一に記載の多孔質支持体-ゼオライト膜複合体の製造方法。
[5] 形成される前記CHA型ゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比が15以下である、前記[1]~[4]のいずれか一に記載の多孔質支持体-ゼオライト膜複合体の製造方法。
[6] 前記[1]~[5]のいずれか一に記載の製造方法により製造された、多孔質支持体-ゼオライト膜複合体。
[7] 多孔質支持体界面近傍のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比をX、内部のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比をYとしたとき、X/Yが下記式(1)を満たすことを特徴とする、多孔質支持体-ゼオライト膜複合体。
0.70 < X/Y < 1.2 ・・・(1)
[8] 多孔質支持体上に形成されたゼオライト膜を有する多孔質支持体-ゼオライト膜複合体であって、
前記多孔質支持体界面近傍のゼオライト膜と、内部のゼオライト膜の結晶性が実質的に同じであることを特徴とする、多孔質支持体-ゼオライト膜複合体。
[9] 多孔質支持体上に形成されたゼオライト膜を有する多孔質支持体-ゼオライト膜複合体であって、
水蒸気拡散測定において、脱離水の検出強度の最大値からその1/20の値になるまでの時間Q(分)が、下記式(2)を満たすことを特徴とする、多孔質支持体-ゼオライト膜複合体。
7.0 < Q < 30 ・・・(2)
[10] 前記ゼオライト膜がCHA型ゼオライト膜である、前記[7]~[9]の何れか一に記載の多孔質支持体-ゼオライト膜複合体。
[11] 前記ゼオライト膜の膜表面側から測定したSiO2/Al2O3モル比が15以下である、前記[7]~[10]の何れか一に記載の多孔質支持体-ゼオライト膜複合体。
[12] 気体または液体の混合物を、前記[6]~[11]の何れか一に記載の多孔質支持体-ゼオライト膜複合体に接触させて、前記混合物から、透過性の高い物質を透過させて分離することを特徴とする、気体または液体の混合物の分離方法。
[13] 前記気体または液体の混合物が、二重結合を含む化合物を含む混合物である、前記[12]に記載の分離方法。
本発明の多孔質支持体-ゼオライト膜複合体の製造方法は、多孔質支持体上に、種結晶の存在下、水熱合成によりCHA型ゼオライト膜を形成して多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を製造する方法であって、種結晶としてFAU型ゼオライトを用いることを特徴とする。
本発明において用いられるCHA型ゼオライトとは、International Zeolite Association(IZA)が定めるゼオライトの構造を規定するコードでCHA構造のものを示す。天然に産出するチャバサイトと同等の結晶構造を有するゼオライトである。CHA型ゼオライトは3.8×3.8Åの径を有する酸素8員環からなる3次元細孔を有することを特徴とする構造をとり、その構造はX線回折データにより特徴付けられる。
尚、フレームワーク密度とゼオライトとの構造の関係はATLAS OF ZEOLITE FRAMEWORK TYPES Fifth Revised Edition 2001 ELSEVIERに示されている。
本発明において用いられるFAU型ゼオライトとは、International Zeolite Association(IZA)が定めるゼオライトの構造を規定するコードでFAU構造のものを示す。天然に産出するホージャサイトと同等の結晶構造を有するゼオライトである。FAU型ゼオライトは7.4×7.4Åの径を有する酸素12員環からなる3次元細孔を有することを特徴とする構造をとり、その構造はX線回折データにより特徴付けられる。
尚、一般的にFAU型ゼオライトにはX型とY型がある。
本発明において使用される多孔質支持体としては、その表面などにゼオライトを膜状に結晶化できるような化学的安定性があり、無機の多孔質よりなる支持体(無機多孔質支持体)であれば如何なるものであってもよい。例えば、セラミックス焼結体、鉄、ブロンズ、ステンレス等の焼結金属や、ガラス、カーボン成型体などが挙げられる。
本発明において、かかる多孔質支持体上、すなわち支持体の表面などにゼオライトを膜状に結晶化させる。支持体の表面は、支持体の形状に応じて、どの表面であってもよく、複数の面であってもよい。例えば、円筒管の支持体の場合には外側の表面でも内側の表面でもよく、場合によっては外側と内側の両方の表面であってもよい。
支持体界面近傍のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比をX、内部のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比をYとしたとき、X/Yが下記式(1)を満たす、本発明の多孔質支持体-ゼオライト膜複合体(ゼオライト膜複合体1)について説明する。
ここで、図3(A)及び(B)にゼオライト膜複合体の一例の模式図を示す。図3(B)に示す通り、支持体界面近傍のゼオライト膜とは、ゼオライト膜の多孔質支持体との界面からゼオライト膜表面方向へ向かって2μmまでの範囲X1を言う。また、内部のゼオライト膜とは、ゼオライト膜の多孔質支持体との界面からゼオライト膜表面方向へ向かって2μmから、ゼオライト膜表面までの範囲Y1を言う。
まず、ゼオライト膜複合体を適当な大きさに切断した後、クロスセクションポリッシャーを用いてArのイオンビームを照射し断面を平滑化する。作製した断面に対し、SEM-EDX測定を行い、ゼオライト膜表面側から支持体側に向かって垂直な直線上における0.1μmごとのポイントでのスペクトルを取得する。スペクトル強度をZAF補正してSi及びAlの半定量値を算出する。距離を横軸に取り、得られた半定量値をプロットすることにより、EDSラインプロファイルを得る。このEDSラインプロファイルからSiO2/Al2O3モル比を得る。
尚、SEM-EDX測定の条件としては、加速電圧は6~10kVが好ましく(特に6kVが好ましい)、観察倍率は1000~5000倍であることが好ましい。
上記得られたSiO2/Al2O3モル比から、支持体界面近傍のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比Xと、内部のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比Yを算出する。Xは、ゼオライト膜の支持体との界面からゼオライト膜表面方向へ向かって2μmまで(X1)のSiO2/Al2O3モル比の平均値とし、Yは、ゼオライト膜の支持体との界面からゼオライト膜表面方向へ向かって2μmから、ゼオライト膜表面まで(Y1)のSiO2/Al2O3モル比の平均値とする。
上記式(1)を満たす本発明の多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を得るためには、種結晶を速くゼオライト膜に変換し、ゼオライト膜を成長させることが重要である。
種結晶を速くゼオライト膜に変換するには、反応性が高い種結晶を用いることが有効であり、具体的にはFAU型ゼオライトなど目的のゼオライトの構造の一部を有する種結晶を用いる方法、粒径が小さい種結晶を用いる方法、アルカリ処理などの表面処理によって、表面の反応性を高めた種結晶を用いる方法などがあげられる。この中でも目的のゼオライトの構造の一部を有するFAU型ゼオライトを用いる方法が特に有効であり、この方法については後述する。
上流側からヘリウムガスを導入して、試料が入った測定セル内をヘリウム雰囲気とする。その後、ヘリウムガスをフローしながら差動排気することで、約80kPa程度に減圧し、140℃で試料の吸着水等の除去を行う。1時間保持後、試料に、エタノールと水の混合液(水分濃度0.2重量%)の蒸気を1時間接触させる。1時間接触後、測定セル内をヘリウム雰囲気とした後に減圧する。すなわち、ヘリウムガスをフローしながら差動排気することで、約80kPa程度に減圧する。この際に、質量分析計に導入される水の挙動を観測することで、脱離水の検出強度を得る。脱離水の検出強度が最大値の時を0分とし、脱離水の検出強度が前記最大値の1/20の値になるまでの時間をQ(分)とする。
上記式(2)を満たす本発明の多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を得るためには、ゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比を制御することや欠陥の量を制御することによって親水性を制御する方法、合成条件の制御によって、結晶サイズを適切なサイズにしたり、短時間で合成したりすることにより、膜の均一性を制御する方法、三次元の細孔構造を持つゼオライトを選択したり、フレームワーク密度の低いゼオライトを選択したりすることによって拡散性を向上させる方法があげられる。膜の均一性を制御する方法については、後述のFAU型ゼオライトを種結晶として使用する方法が挙げられる。これらのうち、一つの手法を用いてもいいが複数を組み合わせることが好ましい。
ゼオライトの構造としては、例えばAEI、AFG、ANA、CHA、DDR、EAB、ERI、ESV、FAR、FRA、GIS、ITE、KFI、LEV、LIO、LOS、LTA、LTN、MAR、PAU、RHO、RTH、SOD、STI、TOL、UFIなどが挙げられる。これらのうち、AEI、CHA、DDR、ERI、KFI、LEV、PAU、RHO、RTH、SOD、LTA、UFI型ゼオライトにより構成される膜を用いることが好ましく、CHA、DDR、RHO、SOD型ゼオライトにより構成される膜であることがより好ましい。中でもCHA型ゼオライトであることが好ましい。また、ゼオライトはアルミノケイ酸塩であることが好ましい。
ゼオライト膜を構成する成分としては、ゼオライト以外にシリカ、アルミナなどの無機バインダー、あるいはゼオライト表面を修飾するシリル化剤などを必要に応じて含んでいてもよい。また、本発明におけるゼオライト膜は、一部アモルファス成分などを含有していてもよいが、実質的にゼオライトのみで構成されるゼオライト膜が好ましい。
本発明の製造方法では、多孔質支持体上に、FAU型ゼオライトを種結晶に使用して、水熱合成によりCHA型ゼオライト膜を形成する。
水熱合成は、例えば、組成を調整して均一化した水熱合成用の反応混合物(以下これを「水性反応混合物」ということがある。)をオートクレーブなどの耐熱耐圧容器に入れて、多孔質支持体をこの耐熱耐圧容器の内部に緩やかに固定し、密閉して、一定時間加熱すればよい。
水性反応混合物に用いるSi元素源としては、例えば、無定形シリカ、コロイダルシリカ、シリカゲル、ケイ酸ナトリウム、無定形アルミのシリケートゲル等のアモルファス物質、テトラエトキシシラン(TEOS)、トリメチルエトキシシラン等のアルコキシシラン類を用いることができる。
Al元素源としては、例えば、アルミン酸ナトリウム、水酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、酸化アルミニウム、無定形アルミノシリケートゲル等を用いることができる。なお、Al元素源以外に他の元素源、例えばGa、Fe、B、Ti、Zr、Sn、Znなどの元素源を含んでいてもよい。
ゼオライト膜の合成において有機テンプレートは焼成工程を必要とするので使用しない方が望ましいが、必要に応じて用いることができる。
ここで、有機テンプレートとは、生成するゼオライトの結晶構造を規制する、すなわち、鋳型剤としての働きを持つ構造規定剤(structure-directing agent)のうち、とくに有機化合物である物をいう。
具体的には、例えば、1-アダマンタンアミンから誘導されるカチオン、3-キナクリジナールから誘導されるカチオン、3-exo-アミノノルボルネンから誘導されるカチオン等の脂環式アミンから誘導されるカチオンが挙げられる。これらの中で、1-アダマンタンアミンから誘導されるカチオンがより好ましい。
1-アダマンタンアミンから誘導されるカチオンのうち、N,N,N-トリアルキル-1-アダマンタンアンモニウムカチオンがさらに好ましい。N,N,N-トリアルキル-1-アダマンタンアンモニウムカチオンの3つのアルキル基は、通常、それぞれ独立したアルキル基であり、好ましくは低級アルキル基、より好ましくはメチル基である。それらの中で最も好ましい化合物は、N,N,N-トリメチル-1-アダマンタンアンモニウムカチオンである。
アルカリの種類は特に限定されず、通常、Na、K、Li、Rb、Cs、Ca、Mg、Sr、Baなどが用いられる。これらの中で、Na、Kが好ましく、Kが含まれることが最も好ましい。本発明の製造方法において、FAU型の種結晶を用いて、FAU型ではなくCHA型のゼオライト膜を形成するには、例えば、このアルカリとしてKを用いることが好適である。
SiO2/Al2O3モル比は特に限定されないが、通常5以上、好ましくは6以上、より好ましくは7以上、更に好ましくは7.5以上である。また、通常10000以下、好ましくは1000以下、より好ましくは100以下、更に好ましくは12以下である。
Si元素源と水の比は、SiO2に対する水のモル比(H2O/SiO2モル比)で、通常10以上、好ましくは30以上、より好ましくは40以上、特に好ましくは50以上であり、通常1000以下、好ましくは500以下、より好ましくは200以下、特に好ましくは100以下である。
一般的に、粉末のCHA型ゼオライトを合成する際の水の量は、H2O/SiO2モル比で、15~50程度である。H2O/SiO2モル比が高い(50以上1000以下)、すなわち水が多い条件にすることにより、支持体上にCHA型ゼオライトが緻密な膜状に結晶化した分離性能の高い多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を得ることができる。
ここで、本発明では、FAU型ゼオライトを種結晶とし、該種結晶の存在下で水熱合成を行うことにより、CHA型ゼオライト膜が形成される。
種結晶として用いるFAU型ゼオライトは構造がFAU型のゼオライトであれば何でもよい。
FAU型ゼオライトとしては、例えば、ケイ酸塩とリン酸塩が挙げられる。ケイ酸塩としては、例えば、アルミノケイ酸塩、ガロケイ酸塩、フェリケイ酸塩、チタノケイ酸塩、ボロケイ酸塩等が挙げられる。リン酸塩としては、アルミニウムと燐からなるアルミノリン酸塩(ALPO-5などのALPOと称されるもの)、ケイ素とアルミニウムと燐からなるシリコアルミノリン酸塩(SAPO-34などのSAPOと称されるもの)、Feなどの元素を含むメタロアルミノリン酸塩(FAPO-5などのMeAPOと称されるもの)等が挙げられる。これらの中で、アルミノケイ酸塩、シリコアルミノリン酸塩が好ましく、アルミノケイ酸塩がより好ましい。
種結晶として用いるFAU型ゼオライトは市販のX型ゼオライトやY型ゼオライトを用いてもよいし、合成してもよい。一般的な合成方法はVERIFIED SYNTHESES OF ZEOLITIC MATERIALS Second Revised Edition 2001 ELSEVIERのP157などに記載されている。
該水溶液の濃度は、通常、0.00001mol/L以上、好ましくは0.0001mol/L以上、さらに好ましくは0.001mol/L以上、通常10mol/L以下、好ましくは5mol/L以下、さらに好ましくは2mol/L以下である。
また、処理時の温度は、通常10℃以上、好ましくは30℃以上、より好ましくは50℃以上、通常200℃以下、好ましくは150℃以下、より好ましくは130℃以下である。
処理時間は、通常2時間以上、好ましくは5時間以上、より好ましくは10時間以上、さらに好ましくは20時間以上、通常10日以下、好ましくは7日以下、より好ましくは4日以下である。さらに、必要に応じて200~500℃で焼成してもよい。
種結晶のICP発光分光分析法によって測定されるSiO2/Al2O3比は、通常15未満、好ましくは12未満、より好ましくは10未満であり、通常1以上、好ましくは3以上である。
なお、極大値は粒度分布測定により得られた粒度分布図(横軸に粒子径を縦軸に体積基準の相対粒子量をとった図)の極大値を指す。極大値は好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以下、さらに好ましくは2μm以下、特に好ましくは1.8μm以下であり、通常0.1μm以上、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは0.8μm以上である。粒子径が前記上限以下であることにより、基材への種結晶の担持が良好で、欠陥の少ないゼオライト膜が形成しやすい。粒子径が前記下限以上であることにより、合成中に種結晶が溶解しにくく欠陥の少ないゼオライト膜が形成しやすい。
このように種結晶の粒子径を制御することによって、基材に担持される種結晶の状態を制御することが可能になり、欠陥の少ない緻密な膜が形成される。
種結晶を好ましいサイズにするために、市販のFAU型ゼオライトや合成によって得られたFAU型ゼオライト、イオン交換したFAU型ゼオライトの結晶を乳鉢やボールミル、ジェットミルなどで粉砕しても構わない。
支持体上に種結晶を付着させる方法は特に限定されず、例えば、種結晶を水などの溶媒に分散させてその分散液に支持体を浸けて種結晶を付着させるディップ法や、種結晶を水などの溶媒と混合してスラリー状にしたものを支持体上に塗りこむ方法などを用いることができる。種結晶の付着量を制御し、再現性良くゼオライト膜複合体を製造するにはディップ法が望ましい。
分散させる種結晶の量は特に限定されず、分散液の全質量に対して、通常0.01質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上である。また、通常20質量%以下、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは4質量%以下、とくに好ましくは3質量%以下である。
種結晶の量が下限以上であることにより、結晶ができやすく、膜の成長が良好になり、膜の成長が均一になりやすい。また、種結晶の量が上限以下であることにより、表面の凹凸が種結晶によって増長されにくく、支持体から落ちた種結晶によって自発核が成長しにくく、支持体上の膜成長が阻害されにくい。よって、この範囲であることにより緻密なゼオライト膜が生成しやすい傾向がある。
ゼオライト膜を形成させる際の温度は特に限定されないが、通常80℃以上、好ましくは100℃以上、更に好ましくは140℃以上であり、通常200℃以下、好ましくは190℃以下である。反応温度が低すぎると、ゼオライトが生成しない場合がある。また、反応温度が高すぎると、本発明におけるゼオライトとは異なるタイプのゼオライトが生成する場合がある。
ゼオライト膜形成時の圧力は特に限定されず、密閉容器中に入れた水性反応混合物を、この温度範囲に加熱したときに生じる自生圧力で十分である。さらに必要に応じて、窒素などの不活性ガスを加えても差し支えない。
加熱処理の温度は、乾燥を目的とする場合は通常50℃以上、好ましくは80℃以上、より好ましくは100℃以上、通常200℃以下、好ましくは150℃以下である。加熱時間は、乾燥を目的とする場合にはゼオライト膜が十分に乾燥する時間であれば特に限定されず、好ましくは0.5時間以上、より好ましくは1時間以上である。上限は特に限定されず、通常100時間以内、好ましくは10時間以内、より好ましくは5時間以内である。
加熱時間は有機テンプレートの焼成を目的とする場合には有機テンプレートが焼成する時間であれば特に限定されず、好ましくは0.5時間以上、より好ましくは1時間以上である。上限は特に限定されず、通常200時間以内、好ましくは150時間以内、より好ましくは100時間以内である。
イオン交換は加熱処理後のゼオライト膜を、NH4NO3、NaNO3などアンモニウム塩あるいは交換するイオンを含む水溶液で、通常、室温から100℃の温度で処理後、水洗する方法などにより行えばよい。
本発明において、CHA型ゼオライト膜と支持体との間には他の構造のゼオライト膜を実質的に有さないことが好ましいが、CHA型ゼオライト膜上には他の構造のゼオライト膜を有していてもよい。
尚、ここでのSiO2/Al2O3モル比は、ゼオライト膜複合体のゼオライト膜表面側からSEM-EDX測定をすることにより得られる値である。具体的測定方法については、以下の実施例で詳述する(SEM-EDX測定(膜表面側))。
ここで、空気透過量とは、実施例で詳述するとおり、ゼオライト膜複合体を絶対圧5kPaの真空ラインに接続した時の空気の透過量[L/(m2・h)]である。
本発明のゼオライト膜複合体は、分離方法における膜分離手段として好適に用いることができる。
本発明の分離方法は気体または液体の混合物(好ましくは有機物を含む気体または液体の混合物)を、上記多孔質支持体-ゼオライト膜複合体に接触させて、該混合物から、透過性の高い物質を透過させて分離することに特徴をもつものである。
例えば、水と有機物の混合物の場合、通常水がゼオライト膜に対する透過性が高いので、混合物から水が分離され、有機物は元の混合物中で濃縮される。パーベーパレーション法(浸透気化法)、ベーパーパーミエーション法(蒸気透過法)と呼ばれる分離・濃縮方法は、本発明の分離方法におけるひとつの実施形態である。
ここで、十分な処理量とは、好ましくは、膜を透過する物質の透過流束が1kg/(m2・h)以上であることをいう。また十分な分離の性能とは、好ましくは、次式で表される分離係数が100以上であること、あるいは透過液中の主成分の濃度が95質量%以上であることをいう。
[ここで、Pαは透過液中の主成分の質量パーセント濃度示し、Pβは透過液中の副成分の質量パーセント濃度を示し、Fαは透過液において主成分となる成分の被分離混合物中の質量パーセント濃度を示し、Fβは透過液において副成分となる成分の被分離混合物中の質量パーセント濃度を示す。]
パーミエンスの単位で表した場合、例えば、含水率10質量%の2-プロパノールと水の混合物を70℃において、1気圧(1.01×105Pa)の圧力差で透過させた場合の水のパーミエンスは、通常3×10-7mol/(m2・s・Pa)以上、好ましくは5×10-7mol/(m2・s・Pa)以上、より好ましくは1×10-6mol/(m2・s・Pa)以上、特に好ましくは2×10-6mol/(m2・s・Pa)以上である。水のパーミエンスの上限は特に限定されず、通常1×10-4mol/(m2・s・Pa)以下、好ましくは5×10-5mol/(m2・s・Pa)以下である。
本発明の分離方法では、ゼオライト膜を透過する物質は、通常水であるため、含水率が少なくなると処理量が低下するため効率的でない。また含水率が多すぎると濃縮に必要な膜が大面積となり(膜が管状に形成されている場合は数が多くなり)経済的な効果が小さくなる。
さらに、多孔質支持体-ゼオライト膜複合体によって水が分離された含水有機化合物から、さらに水を分離してもよい。これにより、より高度に水を分離し、含水有機化合物をさらに高度に濃縮することができる。
特に、水と、メタノールまたはエタノールの分離に好適であり、さらに水とエタノールの分離に好適である。
本発明の本発明のゼオライト膜複合体は、酸点と反応しやすい物質の分離にも好適に用いられる。酸点と反応しやすい物質としては二重結合を含む化合物が挙げられ、二重結合として具体的には、カルボニル基、アリル基、アミド基、イミン基、チオニル基等が挙げられる。
より具体的には、酢酸、アクリル酸、プロピオン酸、蟻酸、乳酸、シュウ酸、酒石酸、安息香酸、アセトン、メチルイソブチルケトン、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド、アリルアルコール、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、エチレンイミン、グアニジンなどがあげられる。
本発明の分離方法は、本発明のゼオライト膜複合体を用いて、適当な分離膜モジュールや分離装置を作製し、それに気体または液体の混合物を導入することにより行えばよい。これら分離膜モジュールや分離装置は、それ自体既知の部材により作製することができる。
[空気透過量]
多孔質支持体-ゼオライト膜複合体の一端を封止し、他端を、密閉状態で5kPaの真空ラインに接続して、真空ラインと多孔質支持体-ゼオライト膜複合体の間に設置したマスフローメーターで空気の流量を測定し、空気透過量[L/(m2・h)]とした。マスフローメーターとしてはKOFLOC社製8300、N2ガス用、最大流量500ml/min(20℃、1気圧換算)を用いた。KOFLOC社製8300においてマスフローメーターの表示が10ml/min(20℃、1気圧換算)以下であるときはLintec社製MM-2100M、Airガス用、最大流量20ml/min(0℃、1気圧換算)を用いて測定した。
種結晶の粒度分布の測定を、以下の条件で行った。
・装置名:レーザー回折式粒度分布計測装置LA-500(堀場製作所社製)
・測定方式:フランホーファ回折理論とミー散乱理論の併用
・測定範囲:0.1~200μm
・光源:He-Neレーザー(632.8nm)
・検出器:リング状シリコンフォトダイオード
・分散溶媒:水
X線回折(XRD)測定は以下の条件に基づき行った。
・装置名:Bruker社製 New D8 ADVANCE
・光学系仕様 集中方光学系
入射側:封入式X線管球(CuKα)
Soller Slit (2.5°)
Divergence Slit (Valiable Slit)
試料台:XYZステージ
受光側:半導体アレイ検出器(Lynx Eye 1D mode)
Ni-filter
Soller Slit (2.5°)
ゴニオ半径:280mm
走査軸:θ/2θ
走査範囲(2θ):5.0-70.0°
測定モード:Continuous
読込幅:0.01°
計数時間:57.6秒
自動可変スリット(Automatic-DS):1mm(照射幅)
ゼオライト膜の膜表面側から測定するSiO2/Al2O3モル比は、次の条件で行ったSEM-EDX測定より算出した。
装置名:SEM:Hitachi:S-4800型FE-SEM
EDX:EDAX Genesis
X線強度の測定条件:
加速電圧:10kV、分析深さは表面から2μm程度。
WD:15mm
電子線照射方法:膜表面での倍率5000倍での視野全面(25μm×18μm)を走査し、SiKα線とAlKα線の強度比を測定。任意の5箇所でこの強度比を測定しておく。
定量方法:あらかじめ組成が既知のゼオライト粉末(L型とβ型、東ソー社製)から作製したブリケットを標準試料として使用して検量線を作成しておき、SiKα/AlKα強度比からSiO2/Al2O3モル比へと変換した。任意の5箇所の分析結果の平均値を採用した。
支持体界面近傍のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比Xと内部のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比YはSEM-EDX測定によるラインプロファイルから算出した。
ゼオライト膜複合体を適当な大きさに切断した後、クロスセクションポリッシャーを用いてArのイオンビームを照射し断面を平滑化した。作製した断面に対し、SEM-EDX測定を行い、倍率1000~5000倍で、ゼオライト膜表面側から支持体側に向かって垂直な直線上の0.1μmごとの各ポイントでのスペクトルを取得した。
装置名:SEM:Carl Zeiss:Ultra55
EDX:Bruker:Quantax200
加速電圧:6kV
WD:7mm
検出器:XFlash 4010
スペクトル強度をZAF補正してSi及びAlの半定量値を算出した。距離を横軸に取り、得られた半定量値をプロットすることにより、EDSラインプロファイルを得て、このEDSラインプロファイルからSiO2/Al2O3モル比を得た。
Xは、ゼオライト膜の支持体との界面からゼオライト膜表面方向へ向かって2μmまでのSiO2/Al2O3モル比の平均値とし、Yは、ゼオライト膜の支持体との界面からゼオライト膜表面方向へ向かって2μmから、ゼオライト膜表面までのSiO2/Al2O3モル比の平均値とした。
ゼオライト膜複合体を短冊状(15mm長、4mm幅)に裁断したもの5本を試料とし、この試料をステンレス製の測定セルに入れた。
尚、測定セルにはガスの流路となる配管(上流側、下流側)が接続されている。測定セルの下流側は差動排気ポンプに接続されている。測定セルと差動排気ポンプの流路の途中に質量分析計があり、測定セルから排出されたガスの一部が、差動排気ポンプへ流れず、質量分析計に導入される。
測定セルにヘリウムガスを導入して、セル内をヘリウム雰囲気とした。その後、ヘリウムガスをフローしながら差動排気することで80kPa程度に減圧し、140℃で試料の吸着水等の除去を行った。1時間保持後、試料にエタノールと水の混合液(水分濃度0.2重量%)の蒸気を1時間接触させた。1時間接触後、測定セル内をヘリウム雰囲気とした後、ヘリウムガスをフローしながら差動排気して80kPa程度まで減圧した。この際に、質量分析計(AGS-7000、キャノンアネルバ社製)に導入される水の挙動を観測することにより脱離水の検出強度を得た。
脱離水の検出強度が最大値の時を0分とし、脱離水の検出強度が前記最大値の1/20の値になるまでの時間をQ(分)とした。
水熱合成用の水性反応混合物として以下のものを調製した。
水酸化アルミニウム(Al2O3 53.5質量%含有、アルドリッチ社製)2.15gに1mol/L-KOH水溶液63.0gと水61.8gを加えて混合撹拌し溶解させ溶液とした。
これにコロイダルシリカ(スノーテック-40、日産化学社製)13.5gを加えて2時間撹拌し、水性反応混合物とした。
この水性反応混合物の組成(モル比)は、SiO2/Al2O3/KOH/H2O=1/0.125/0.7/80、SiO2/Al2O3=8であった。
プロトン型のY型ゼオライト(HY(SAR=5)、触媒化成工業社製)10.0gにNaOH5.00gと水100gを混合したものを100℃で7日間加熱した後、ろ過、水洗、乾燥することによりFAU型ゼオライトを得た。このFAU型ゼオライトの粒度分布を測定したところD50は1.73μm、極大値は1.32μm、2.98μmであった(粒径:2μm程度)。このFAU型ゼオライトを種結晶として使用した。
種結晶を付着させた支持体を、上記水性反応混合物の入ったテフロン(登録商標)製内筒(200ml)に垂直方向に浸漬して、オートクレーブを密閉し、5時間かけて室温から180℃まで昇温した。昇温完了後、180℃で24時間、静置状態で、自生圧力下で加熱しすることにより、水熱合成を行った。所定時間経過後に放冷し、多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を水性反応混合物から取り出し、洗浄後、100℃で4時間乾燥させた。
水性反応混合物、無機多孔質支持体及び種結晶は実施例1と同じものを用いた。
この種結晶を水に2質量%分散させたものに、上記支持体を所定時間浸した後、100℃で5時間以上乾燥させて種結晶を付着させたところ、付着した種結晶の質量は2g/m2であった。
乾燥後の多孔質支持体-ゼオライト膜複合体の空気透過量は0L/(m2・h)であった。SEM-EDX測定(膜表面側)により、ゼオライト膜の膜表面側からのSiO2/Al2O3モル比を測定したところ、6.4であった。
支持体界面近傍のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比Xと内部のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比Yの比、X/Yは0.90であった。水蒸気拡散測定において、脱離水の検出強度の最大値からその1/20の値になるまでの時間Q(分)は16.7分であった。
水性反応混合物及び種結晶は実施例1と同じものを用いた。
無機多孔質支持体としては、多孔質アルミナチューブ(外径16mm、内径12mm)を80mmの長さに切断した後、超音波洗浄機で洗浄したのち乾燥させたものを用いた。
この種結晶を水に2質量%分散させたものに、上記支持体を所定時間浸した後、100℃で5時間以上乾燥させて種結晶を付着させた。付着した種結晶の質量は0.3g/m2であった。
その後は、実施例1と同様にして多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を得た。
SEM-EDX測定(膜表面側)により、ゼオライト膜の膜表面側からのSiO2/Al2O3モル比を測定したところ、6.0であった。多孔質支持体-ゼオライト膜複合体のXRD測定よりCHA型のゼオライト膜が生成していることを確認した。
SEMによりゼオライト膜の膜厚を確認したところ、約10μmの厚さの膜が生成していることを確認した。
支持体界面近傍のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比Xと内部のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比Yの比、X/Yは0.87であった。水蒸気拡散測定において、脱離水の検出強度の最大値からその1/20の値になるまでの時間Q(分)は15.2分であった。
水熱合成用の反応混合物として以下のものを調製した。
水酸化アルミニウム(Al2O3 53.5質量%含有、アルドリッチ社製)11.8gに1mol/L-KOH水溶液346gと水340gを混合したものを加えて撹拌し溶解させ溶液とした。これにコロイダルシリカ(スノーテック-40、日産化学社製)74.25gを加えて2時間撹拌し、水性反応混合物とした。
この反応混合物の組成(モル比)は、SiO2/Al2O3/KOH/H2O=1/0.125/0.7/80、SiO2/Al2O3=8であった。
この種結晶を水に0.5質量%分散させたものに、上記支持体を所定時間浸した後、100℃で5時間以上乾燥させて種結晶を付着させた。付着した種結晶の質量は2g/m2であった。
乾燥後の多孔質支持体-ゼオライト膜複合体の空気透過量は10L/(m2・h)であった。
SEMによりゼオライト膜の膜厚を確認したところ、約20μmの厚さの膜が生成していることを確認した。
水性反応混合物、無機多孔質支持体及び種結晶は実施例1と同じものを用いた。
この種結晶を水に2質量%分散させたものに、上記支持体を所定時間浸した後、100℃で5時間以上乾燥させて種結晶を付着させた。付着した種結晶の質量は2g/m2であった。
その後、実施例1と同様にして多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を得た。
多孔質支持体-ゼオライト膜複合体のXRD測定よりCHA型のゼオライト膜が生成していることを確認した。
乾燥後の多孔質支持体-ゼオライト膜複合体にシリル化剤としてメチルシリケートオリゴマー(MKC(登録商標)シリケート、三菱化学社製)を塗布してシリル化処理し、水蒸気共存下で100℃6時間加熱した。
水性反応混合物、無機多孔質支持体及び種結晶は実施例1と同じものを用いた。
この種結晶を水に2質量%分散させたものに、上記支持体を所定時間浸した後、100℃で5時間以上乾燥させて種結晶を付着させた。付着した種結晶の質量は2g/m2であった。
その後、実施例1と同様にして多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を得た。
多孔質支持体-ゼオライト膜複合体のXRD測定よりCHA型のゼオライト膜が生成していることを確認した。
支持体界面近傍のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比Xと内部のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比Yの比、X/Yは1.04であった。水蒸気拡散測定において、脱離水の検出強度の最大値からその1/20の値になるまでの時間Q(分)は14.1分であった。
実施例1と同様の水性反応混合物、無機多孔質支持体及び種結晶を用いて、多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を得た。
種結晶は水に0.5質量%分散させて使用した。多孔質支持体を所定時間浸した後、100℃で5時間以上乾燥させて種結晶を付着させたところ、付着した種結晶の質量は0.9g/m2であった。
支持体界面近傍のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比Xと内部のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比Yの比、X/Yは0.86であった。水蒸気拡散測定において、脱離水の検出強度の最大値からその1/20の値になるまでの時間Q(分)は13.8分であった。
水性反応混合物と無機多孔質支持体は実施例1と同じものを用いた。
種結晶としてCHA型ゼオライトを用いた。CHA型ゼオライトは、プロトン型のY型ゼオライト(HY(SAR=5)、触媒化成工業社製)10.0gにKOH5.00gと水100gを混合したものを100℃、6日間加熱したものを、ろ過、水洗、乾燥して得た。
その後、実施例1と同様にして、種結晶を付着させた支持体を水性反応混合物に浸漬して、5時間かけて室温から180℃まで昇温した。昇温完了後、180℃で18時間、静置状態で、自生圧力下で加熱した以外は、実施例1と同様にして多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を得た。
乾燥後のゼオライト膜複合体の空気透過量は0L/(m2・h)であった。
SEM-EDX測定(膜表面側)により、ゼオライト膜の膜表面側からのSiO2/Al2O3モル比を測定したところ、6.2であった。
水性反応混合物と無機多孔質支持体は実施例1と同じものを用いた。
SiO2/Al2O3/NaOH/H2O/TMADAOH=1/0.033/0.1/40/0.1のゲル組成(モル比)で、160℃、2日間水熱合成して結晶化させたものを、ろ過、水洗、乾燥して得られたCHA型ゼオライト(粒径:0.5μm程度)を種結晶として用いた。(TMADAOH:N,N,N-トリメチル-1-アダマンタンアンモニウム水酸化物)
種結晶を付着させた支持体を、上記水性反応混合物の入ったテフロン(登録商標)製内筒(200ml)に垂直方向に浸漬して、オートクレーブを密閉し、180℃で48時間、静置状態で、自生圧力下で加熱した。所定時間経過後に放冷し、多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を反応混合物から取り出し、洗浄後、100℃で4時間乾燥させた。
実施例1と比較して合成時間を長く取っているにもかかわらず空気透過量が多く緻密ではない膜であった。
水熱合成用の反応混合物として以下のものを調製した。
水酸化アルミニウム(Al2O3 53.5質量%含有、アルドリッチ社製)2.86gに1mol/L-KOH水溶液63.0gと水62.0gを混合したものに加えて撹拌し溶解させ溶液とした。これにコロイダルシリカ(スノーテック-40、日産化学社製)13.5gを加えて2時間撹拌し、水性反応混合物とした。
この反応混合物の組成(モル比)は、SiO2/Al2O3/KOH/H2O=1/0.167/0.7/80、SiO2/Al2O3=6である。
種結晶として、SiO2/Al2O3/NaOH/H2O/TMADAOH=1/0.033/0.1/40/0.1のゲル組成(モル比)で、160℃、2日間水熱合成して結晶化させたものを、ろ過、水洗、乾燥して得られたCHA型ゼオライトを用いた。種結晶の粒径は1μm程度であった。
この種結晶を1質量%水中に分散させたものに、上記支持体を所定時間浸した後、100℃で5時間以上乾燥させて種結晶を付着させた。付着した種結晶の質量は2g/m2であった。
乾燥後の多孔質支持体-ゼオライト膜複合体の空気透過量は0L/(m2・h)であった。SEMによりゼオライト膜の膜厚を確認したところ、約5μmの厚さの膜が生成していることを確認した。SEM-EDX測定(膜表面側)により、ゼオライト膜の膜表面側からのSiO2/Al2O3モル比を測定したところ、6.0であった。
支持体界面近傍のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比Xと内部のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比Yの比、X/Yは1.42であった。
水熱合成用の反応混合物として以下のものを調製した。
水酸化アルミニウム(Al2O3 53.5質量%含有、アルドリッチ社製)0.881gに1mol/L-NaOH水溶液10.5gと1mol/L-KOH水溶液7.00gと水100gを混合したものに加えて撹拌し溶解させ溶液とした。
この反応混合物の組成(モル比)は、SiO2/Al2O3/NaOH/KOH/TMADAOH/H2O=1/0.066/0.15/0.10/0.04/100、SiO2/Al2O3=15であった。
種結晶として、比較例3と同様にして得られたものを使用した(ただし、種結晶の粒径は0.5μm程度)。
この種結晶を0.3質量%水中に分散させたものに、上記支持体を所定時間浸した後、100℃で5時間以上乾燥させて種結晶を付着させた。付着した種結晶の質量は1g/m2であった。
水熱合成後のゼオライト膜複合体を、電気炉で、500℃、5時間焼成した。焼成後のゼオライト膜複合体の空気透過量は41L/(m2・h)であった。
焼成後のゼオライト膜に実施例5と同様にしてシリル化処理を施した。
水性反応混合物に種結晶を付着させた支持体を浸漬した後の、水熱合成時間を、140℃、168時間としたほかは比較例1と同様にして多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を得た。
乾燥後のゼオライト膜複合体の空気透過量は0L/(m2・h)であった。
支持体界面近傍のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比Xと内部のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比Yの比、X/Yは0.69であった。水蒸気拡散測定において、脱離水の検出強度の最大値からその1/20の値になるまでの時間Q(分)は30.6分であった。
焼成後のゼオライト膜にシリル化処理を行わなかった他は比較例4と同様にして、ゼオライト膜複合体を得た。焼成後のゼオライト膜複合体の空気透過量は65L/(m2・h)であった。SEM-EDX測定(膜表面側)により、ゼオライト膜の膜表面側からのSiO2/Al2O3モル比を測定したところ、17であった。水蒸気拡散測定において、脱離水の検出強度の最大値からその1/20の値になるまでの時間Q(分)は7.0分であった。
以上の実施例比較例をまとめた結果を表1及び表2にそれぞれ示す。
実施例1で得られた多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を用いて、パーベーパレーション法により、70℃の水/2-プロパノール水溶液(10/90質量%)から水を選択的に透過させる分離を行った。
実施例2で得られた多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を用いて、70℃の水/2-プロパノール水溶液(10/90質量%)から水を選択的に透過させる分離を行った。
透過流束は5.8kg/(m2・h)、分離係数は1300、透過液中の水の濃度は99.32質量%であった。水のパーミエンスであらわすと、4.7×10-6mol/(m2・s・Pa)であった。
実施例3で得られた多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を用いて、70℃の水/2-プロパノール水溶液(10/90質量%)から水を選択的に透過させる分離を行った。
透過流束は4.4kg/(m2・h)、分離係数は2200、透過液中の水の濃度は99.60質量%であった。水のパーミエンスであらわすと、3.6×10-6mol/(m2・s・Pa)であった。
実施例5で得られた多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を用いて、パーベーパレーション法により、上記試験例1と同様にして、60℃の水/エタノール水溶液(5/95質量%)から水を選択的に透過させる分離を行った。
その結果、多孔質支持体-ゼオライト膜複合体の透過流束は0.72kg/(m2・h)、分離係数は10200、透過液中の水の濃度は99.81質量%であった。水のパーミエンスであらわすと、2.1×10-6mol/(m2・s・Pa)であった。
実施例5で得られた多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を用いて、パーベーパレーション法により、上記試験例1と同様にして、70℃の水/2-プロパノール水溶液(10/90質量%)から水を選択的に透過させる分離を行った。
その結果、多孔質支持体-ゼオライト膜複合体の透過流束は4.1kg/(m2・h)、分離係数は9700、透過液中の水の濃度は99.91質量%であった。水のパーミエンスであらわすと、3.3×10-6mol/(m2・s・Pa)であった。
実施例5で得られた多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を用いて、80℃の水/アリルアルコール水溶液(10/90質量%)から水を選択的に透過させる分離を行った。
透過流束は3.3kg/(m2・h)、分離係数は4100、透過液中の水の濃度は99.75質量%であった。
実施例5で得られた多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を用いて、パーベーパレーション法により、上記試験例1と同様にして、50℃の水/メタノール水溶液(30/70質量%)から水を選択的に透過させる分離を行った。
その結果、多孔質支持体-ゼオライト膜複合体の透過流束は1.0kg/(m2・h)、分離係数は37、透過液中の水の濃度は94.28質量%であった。水のパーミエンスであらわすと、2.3×10-6mol/(m2・s・Pa)であった。
実施例4と同様の方法で製造された多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を用いて、80℃の水/アリルアルコール水溶液(10/90質量%)から水を選択的に透過させる分離を行った。
透過流束は3.6kg/(m2・h)、分離係数は7400、透過液中の水の濃度は99.85質量%であった。
実施例6で得られた多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を用いて、70℃の水/2-プロパノール水溶液(10/90質量%)から水を選択的に透過させる分離を行った。
透過流束は5.4kg/(m2・h)、分離係数は5300、透過液中の水の濃度は99.83質量%であった。水のパーミエンスであらわすと、4.4×10-6mol/(m2・s・Pa)であった。
実施例7で得られた多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を用いて、パーベーパレーション法により、上記試験例1と同様にして、60℃の水/エタノール水溶液(5/95質量%)から水を選択的に透過させる分離を行った。
その結果、多孔質支持体-ゼオライト膜複合体の透過流束は1.53kg/(m2・h)、分離係数は1200、透過液中の水の濃度は98.49質量%であった。水のパーミエンスであらわすと、4.6×10-6mol/(m2・s・Pa)であった。
比較例1で得られた多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を用いて、パーベーパレーション法により、上記試験例1と同様にして、70℃の水/2-プロパノール水溶液(10/90質量%)から水を選択的に透過させる分離を行った。
透過流束は2.8kg/(m2・h)、分離係数は98、透過液中の水の濃度は92.45質量%であった。水のパーミエンスであらわすと、2.0×10-6mol/(m2・s・Pa)と透過流速、分離係数ともに低い結果であった。
比較例3で得られた多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を用いて、パーベーパレーション法により、上記試験例1と同様にして、70℃の水/2-プロパノール水溶液(10/90質量%)から水を選択的に透過させる分離を行った。
透過流束は2.0kg/(m2・h)、分離係数は1700、透過液中の水の濃度は99.54質量%であった。水のパーミエンスであらわすと、1.5×10-6mol/(m2・s・Pa)であった。比較例3で得られた膜は合成時間が長いにもかかわらず分離係数が低く、透過流束も低かった。
比較例4で得られた多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を用いて、パーベーパレーション法により、上記試験例1と同様にして、50℃の水/メタノール水溶液(30/70質量%)から水を選択的に透過させる分離を行った。
透過流束は0.9kg/(m2・h)、分離係数は4、透過液中の水の濃度は63.19質量%であった。水のパーミエンスであらわすと、1.3×10-6mol/(m2・s・Pa)であった。透過流束、分離係数ともに非常に低い結果となった。
比較例4で得られた多孔質支持体-ゼオライト膜複合体を用いて、パーベーパレーション法により、上記試験例1と同様にして、80℃の水/アリルアルコール水溶液(10/90質量%)から水を選択的に透過させる分離を行った。
透過流束は1.6kg/(m2・h)、分離係数は4800、透過液中の水の濃度は99.79質量%であった。
試験例6と比較して透過量が低い結果となった。
上記試験例及び比較試験例をまとめた結果を表3~6に示す。
2.湯浴
3.撹拌子
4.被分離液
5.多孔質支持体-ゼオライト膜複合体
6.ピラニゲージ
7.透過液捕集用トラップ
8.コールドトラップ
9.真空ポンプ
Claims (5)
- ゼオライト膜の厚みが2μm以上であり、
多孔質支持体界面近傍のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比をX、内部のゼオライト膜のSiO2/Al2O3モル比をYとしたとき、X/Yが下記式(1)を満たし、
前記ゼオライト膜の膜表面側から測定したSiO2/Al2O3モル比が5以上かつ15以下であり、
前記ゼオライト膜がCHA型ゼオライト膜であることを特徴とする、多孔質支持体-ゼオライト膜複合体。
0.70 < X/Y < 1.2 ・・・(1) - 前記多孔質支持体界面近傍のゼオライト膜と、前記内部のゼオライト膜の結晶性が実質的に同じであることを特徴とする、請求項1に記載の多孔質支持体-ゼオライト膜複合体。
- 水蒸気拡散測定において、脱離水の検出強度の最大値からその1/20の値になるまでの時間Q(分)が、下記式(2)を満たすことを特徴とする、請求項1又は2に記載の多孔質支持体-ゼオライト膜複合体。
7.0 < Q < 30 ・・・(2) - 気体または液体の混合物を、請求項1~3の何れか一項に記載の多孔質支持体-ゼオライト膜複合体に接触させて、前記混合物から、透過性の高い物質を透過させて分離することを特徴とする、気体または液体の混合物の分離方法。
- 前記気体または液体の混合物が、二重結合を含む化合物を含む混合物である、請求項4に記載の分離方法。
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