JP7213199B2 - 異種ゼオライト分離膜の製造方法 - Google Patents
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Description
(1)DDR種粒子の水熱合成時間(25日)に比べてSSZ-13種粒子の水熱合成時間(7日)が短い。これは、高温で反応する水熱合成特性の上、経済的である。
(2)DDR種粒子合成のための溶液の場合、2種の有機構造誘導体が含まれるため、1種の有機構造誘導体を必要とするSSZ-13種粒子に比べて不経済的ある。
(3)種粒子を合成するとき、有機構造誘導体を必要とするため、再現性に劣るDDR種粒子は有機構造誘導体が浪費されるものを意味し、経済性が低い。
(4)DDR種粒子の製作のための合成溶液の場合、高温の95℃で製作する過程が存在するが、SSZ-13種粒子の合成溶液は全製作過程が常温で可能である。
(5)分離膜の製作のための種粒子は小さくて均一なサイズを有する必要がある。DDR種粒子は粒子サイズを調節し難いのに対し、SSZ-13種粒子は粒子サイズの調節が容易である。
製造例1:DDR@CHA異種ゼオライト分離膜の製造
SSZ-13(CHA)粒子の合成
SSZ-13種粒子は、以前に報告された方法を修正して合成した(H.Kalipcilar et al.,Chem.Mater.14,3458-3464(2002);H.Robson,Microporous Mesoporous Mater.22,551-551(1998))。既存のSSZ-13粒子(約0.7μm及び約5μm)は、種粒子として使用するにはサイズが大きすぎるとともに2種の粒子サイズ分布を有し、均一な種層を形成するためには小さくて均一なサイズの種粒子を使用する必要がある。蒸留水のモル濃度を減らした、組成が修正された合成方法は、小さくて(約230nm)均一なサイズを有するSSZ-13粒子の合成を誘導した。
焼成されたSSZ-13種粒子約0.03gをエタノール40mLに添加して種子懸濁液を製造した。この懸濁液を20分間超音波処理(JeioTech,UC-10)して円錐形遠心分離チューブ(50mL容量;Falcon)に均一に分散された溶液を得た;これをペトリ(petri)皿に注いだ。続いて、α-Al2O3ディスクの研磨された面を30秒間、種粒子の分散された懸濁液と接触させた。次に、懸濁液の表面を拭き取るかのようにα-Al2O3ディスクを徐々に持ち上げた後、ディスクを30秒間乾燥させた。このディップ-コーティング(dip-coating)工程を4回反復して表面を完全に覆った。種粒子のコートされたα-Al2O3ディスクを、焼成炉で1℃/min-1の昇温速度に上げた後、450℃で4時間焼成した。
MTI(Methyltropinium iodide)は、ZSM-58(DDR類型ゼオライト)の合成のための有機構造指向剤として知られている(J.Kuhn et al.,Microporous Mesoporous Mater.120,12-18(2009))。MTIは、ヨードメタン(Iodomethane,99%,Sigma-Aldrich)を用いてトロピン(tropine,98%,Alfa Aesar)のメチル化により製造された。この反応のために、還流液化装置に連結された500mL丸底フラスコにエタノール200mLをまず注いだ。次に、50gのトロピンをマグネチックバー(magnetic bar)で撹拌しながらエタノールに溶解させた。反応前に、フラスコをアルミニウムフォイルで包んで暗い環境を作り、不活性環境を確保するためにアルゴンをフラスコに供給した。その後、51gのヨードメタンをマグネチックバーで撹拌しながらフラスコに一滴ずつ入れた。添加を完了した後、反応を室温で3日間行った。反応の間に、溶液はマグネチックバーを用いて撹拌し続き、フラスコは不活性条件を保存するためにテフロンテープで密封した。生成物は白い粉末として形成され、真空濾過によって濾過した後、高純度の生成物を得るために多量のエタノールで洗浄した。回収した固体粉末を使用する前に70℃のオーブンで約1日間さらに乾燥させた。
SSZ-13種層の二次成長は、全シリカ(all-silica)ZSM-58ゼオライトの合成を誘導する合成溶液と共に行われた。第一に、MTIが蒸留水に溶解した。均質化のために、ポリプロピレン瓶を20分間超音波処理した。次いで、シリカ原料(ここで、LUDOX(R)HS-40コロイド性シリカ、H2O中の40wt%懸濁液、Sigma-Aldrich)が水に溶解したMTI溶液に迅速に添加した。溶液を約12時間混合機械に入れてよく混ぜた。便宜上、この溶液を溶液Aとする。同時に、一定量の水酸化ナトリウム(水酸化ナトリウム、=98%ペレット、Sigma-Aldrich)を蒸留水に溶解させ、混合機械で約12時間さらに混合した。この溶液を溶液Bとする。準備した溶液A及びBを混合した後、混合直後に観察される不透明な混合物が透明な溶液になるまで混合機械内にさらに約12時間置いた。合成溶液の最終モル濃度組成は70 SiO2:23 NaOH:17.5 MTI:2800 H2Oだった。ZSM-58の合成溶液に対する蒸留水のモル比率は1溶液A:4溶液Bである。準備した合成溶液約30mLを、種粒子のコートされたα-Al2O3ディスクが入っているテフロンライナー(45mL)に注いだ。α-Al2O3ディスクの種がコートされた面を、テフロン固定台の助けによって傾いた角度で下向きに置いた。ディスクを含むテフロンライナーをステンレス-スチールオートクレーブに入れ、該オートクレーブを130℃に予熱されたオーブンに移した。反応は静的条件で行われた。水熱二次成長過程はそれぞれ異なる期間(4日、6日、8日、10日及び12日)で行われた。反応が終わるとオートクレーブを取り出して水道水で迅速に冷却させた。ディスクサンプルを取り出した後、合成された分離膜を十分の蒸留水で洗浄し、100℃オーブン(HYSC,DO-42)でさらに乾燥させた。最後に、乾燥した分離膜サンプルを空気流量200mL/min-1の条件において焼成炉で12時間550℃で焼成して熱的に活性化させた。焼成のために0.2℃/min-1の昇温速度で徐々に焼成するプログラムを使用したが、これは、分離膜サンプルの欠陥形成を最小化するために選択した。便宜上、焼成されたゼオライト膜はDDR@CHA_xdと称される。ここで、CHAはSSZ-13種層を表し、DDRは二次成長後のZSM-58部分を表し、xは水熱二次成長時間(日)を表す。
図11のA及びBにおいて、走査電子顕微鏡イメージはDDR種層が均一に形成されたことを示す。以前に報告された方法によって820±150nmサイズのダイアモンド状の全シリカDDR粒子を合成し、α-Al2O3ディスクに蒸着した(E.Kim et al.,J.Mater.Chem.A5,11246-11254(2017))。図11(E)のDDR種層に該当するXRDパターンは、形成された種層が純粋なDDRゼオライト相を有することを確認した。また、SSZ-13合成溶液で6日間二次成長させた後、DDR種層のSEMイメージとXRDパターンを図11のC及びEに示した。DDR種層の二次成長に使用されたSSZ-13(Si/Al=20)合成溶液の最終モル濃度組成は、20 NaOH:5 Al(OH)3:100 SiO2:20 TMAdaOH:8800 H2Oであり、160℃で6日間水熱反応を進行した。反応が完了した後、分離膜サンプルを空気流量が200mL/min-1である焼成炉で0.2℃/min-1の昇温速度で12時間550℃で焼成した。走査電子顕微鏡イメージはSSZ-13膜がDDR種層の上部に連続して層を形成したことを示す(図11(C)及び(D))。また、CHAゼオライトに相応するXRDピークは、XRDパターンにおいて6日間水熱反応後に明確に現れる(図11(E))。CHA@DDR分離膜のXRDパターンは依然として、5゜から8.5゜までの2e範囲に拡大されたXRDパターンにおいてDDR種層(DDR類型ゼオライト)のXRDパターンの(101)ピークを含んでいる。
走査電子顕微鏡(Scanning electron microscopy;SEM)イメージは、電界放射型走査電子顕微鏡(FE-SEM,Hitachi S-4300)を用いてPtコーティングをしたサンプルから得た。Ptコーティングのために、サンプルは、Hitachi E-1045イオンスパッターを用いて30秒間30mAで生成されるPtでコートした。また、エネルギー分散型分光分析法(energy dispersive X-ray spectroscopy;EDX)結果は、Hitachi S-4800 FE-SEMを用いて得た。断面分離膜サンプルはまずTESCAN LYRA3 XMH SEMの集束イオンビーム(dual beam-focused ion beam;DB-FIB)を用いて製作し、集束イオンビームをする前に、サンプルはビームによる損傷を防止するために炭素及びPt層でコートされた。その後、Gaイオンを使用した集束イオンビームは断面サンプルの厚さを約100nmに薄くして透過電子顕微鏡(transmission electron microscopy;TEM)分析に適するものにした。その後、準備した断面サンプルを用いて走査透過電子顕微鏡マイクロプローブ(microprobe)モードで断面透過電子顕微鏡イメージ及び走査透過電子顕微鏡イメージとCHA及びDDR類型ゼオライト部分の回折パターンを得た。この目的のために、FEI XFEG-Titan themis3 Double Cs & Mono.TEMを使用した。明確にするために、晶帯軸(zone axis)及びミラー指数(Miller index)に2桁の数が含まれていると、数字間の空間を含めた。X-ray回折(X-ray diffraction;XRD)パターンはCu Kα radiation(e=0.154nm)を用いたRigaku Model D/Max-2500V/PC回折計から得た。X-ray回折パターン結果を比較するために、全シリカCHA及びDDRゼオライトの模写X-ray回折パターンはMercuryソフトウェア(Cambridge Crystallographic Data Centre;CCDC)を用いて結晶情報ファイル(CIFs)から得た。全シリカCHA及びDDRゼオライトの結晶情報ファイルは国際ゼオライト協会(International Zeolite Association;IZA)ウェブサイト(http://www.iza-online.org)からダウンロードした。結晶選択配向(Crystallographic preferential orientation;CPO)値は、以前に説明した方法(E.Kim et al.,Angew.Chem.Int.Edit.52,5280-5284(2013))によって粉末及び分離膜サンプルのX-ray回折パターンを分析して得たものである。また、分離膜サンプルの疎水性を評価するためにSEO Phoenix-300接触角分析器を用いて分離膜表面の水滴の接触角を測定した。
図17のAからEまで乾燥条件で同一比率のCO2/N2混合物を供給したとき、DDR@CHA_xd(x=4、6、8、10及び12)のCO2及びN2分子の透過度(permeance)と相応する分離係数(separation factor)を温度によって示した。より正確な比較のために、最高CO2/N2分離係数が観察される30℃で測定したDDR@CHA分離膜シリーズの分離性能を図17(F)に示した。DDR@CHA_4dは最大CO2/N2分離係数が約1.1程度と低く、DDR@CHA分離膜シリーズの中で最も低い分離性能を示す。これは、十分に相互成長しなかったことを意味する。しかし、分離膜の更なる成長は、CO2/N2分離係数の単調な増加を示し、約10日後には最高分離係数に到達した。明らかに膜の成長は約0日後にほとんど飽和した(表1に列挙された厚さ傾向とよく一致する)。
図5は、DDR@CHA_6dとDDR@CHA_10dの断面及び上部のSEM及びFCOMイメージを示している。特に、DDR@CHA_6dとDDR@CHA_10dは乾燥条件で二酸化炭素透過選択度において顕著な差を示したので、FCOM分析のためにこれら両分離膜を選択した(図17(B)及び(D))。約1nmのサイズを有する染色分子(fluorescein sodium salt)(J.Choi et al.,Science 325,590-593(2009);S.Hong et al.,Chem.Mater.30,3346-3358(2018))は、ゼオライト気孔(約1nmよりも小さい)には浸透できないが、ゼオライト分離膜の欠陥内には完全な接近が可能である(E.Kim et al.,J.Mater.Chem.A5,11246-11254(2017);S.Hong et al.,Chem.Mater.30,3346-3358(2018);G.Bonilla et al.,J.Membr.Sci.182,103-109(2001))。明白に、DDR@CHA_6dとDDR@CHA_10dのいずれも、DDR@CHA分離膜とα-Al2O3ディスク間の界面までつながる欠陥が存在する。このような欠陥の様子は、DDR@CHA_6dの方が密度及び頻度面において明確であり、DDR@CHA_10dに比べて欠陥がより多いことを意味する。このような傾向は、図5のDDR@CHA_6dとDDR@CHA_10dの上面FCOMイメージからより明らかである。事実上、欠陥の密度は、図4及び図17に見られるCO2選択的な分離性能と直接に関連している。DDR@CHA_10dはDDR@CHA_6dに比べて欠陥が少ないので、乾燥条件ではるかに高いCO2/N2 SFを示す(DDR@CHA_10d:約15.2vs、DDR@CHA_6d:約6.0)。比較のために、図21及び図22も、他の分離膜のFCOM結果(DDR@CHA_8d及びDDR@CHA_12d)をDDR@CHA_6d及びDDR@CHA_10dの結果と共に示した。二次成長時間が6日から12日に増加するにつれて膜厚さは単調に増加し、10日後には飽和状態となったが、逆に欠陥の程度は単調に減少する傾向を示し、最大10日まで続けて減少したが、最終的には変動しなくなった。これは、DDR@CHA複合構造においてDDR結晶粒の更なる相互成長によってより大きく形成された厚さが、焼成工程後に亀裂形成を避けるのに有効であることを示す。
約50~60℃でDDR@CHA_10dの測定したCO2/N2及びCO2/CH4分離性能を、文献に報告された他のゼオライト分離膜と共に示した(図6(A)及び(B))。特に、図6に乾燥(塗り潰された(filled)記号)及び水分(中抜き(open)記号)条件の両方で測定したゼオライト分離膜の性能を集めて示した。異種積層成長で製作したDDR@CHA_10dは、乾燥と水分条件の両方で優れた分離性能を示す。そして、単一結晶として成長したCHA類型(CHA:S.Hong et al.,Chem.Mater.30,3346-3358(2018);S.Hong et al.,Chem.Mater.30,3346-3358(2018);SSZ-13:N.Kosinov et al.,J.Mater.Chem.A2,13083-13092(2014);SAPO-34:Y.Chen et al.,J.CO2 Util.18,30-40(2017);DDR:L.Wang et al.,J.Membr.Sci.539,152-160(2017);及びZSM-58:E.Kim et al.,J.Mater.Chem.A5,11246-11254(2017);そしてFAU類型:X.H.Gu et al.,Ind.Eng.Chem.Res.44,937-944(2005))のゼオライト分離膜の分離性能と類似又は優秀である。これは、本発明に用いられた複合膜形成方法論の信頼性を示す。乾燥条件においてDDR@CHA_10dはCHA及びDDRゼオライト類型分離膜の分離性能と類似又は優秀な分離性能を示す(図6(A))。対照的に、高い親水性特徴を有するFAU類型ゼオライト(NaY)分離膜は、乾燥条件でややより高いCO2/N2分離係数を示すが、これは水分条件で顕著に悪化した。これは、明確にCO2分子に比べて水蒸気の吸着がより優先されるためである。たとえ分離膜成分として高い親水性のFAUゼオライトの使用が乾燥条件に対する好ましい接近ではあるが、このような分離膜は水分条件において高いCO2透過選択度を保障するには適していない。より好ましくは、効果的に異種積層成長された疎水性DDR@CHA_10dは実際に排ガス組成においても高い性能を示した(50℃でCO2:N2=15:85組成で水蒸気圧約12kPaを含む。)(図6(A))。
Claims (10)
- 次の段階を含む異種ゼオライト分離膜の製造方法:
(a)Si/Al比率が5~∞である合成溶液を使用して、支持体上にCHA構造を有するゼオライト粒子を蒸着させて種層を形成する段階;及び
(b)前記種層の形成された支持体をDDR前駆体溶液で144~300時間水熱合成させて異種積層成長によって成長したDDR@CHA異種ゼオライト分離膜を製造する段階、
であって、異種ゼオライト分離膜の内部にCHAとDDRゼオライト構造が共存する、前記製造方法。 - 次の段階を含む異種ゼオライト分離膜の製造方法:
(a)Si/Al比率が5~∞である合成溶液を使用して、支持体上にDDR構造を有するゼオライト粒子を蒸着させて種層を形成する段階;及び
(b)前記種層の形成された支持体をCHA前駆体溶液で144~300時間水熱合成させて異種積層成長によって成長したCHA@DDR異種ゼオライト分離膜を製造する段階、
であって、異種ゼオライト分離膜の内部にCHAとDDRゼオライト構造が共存する、前記製造方法。 - 前記DDR前駆体溶液は、SiO2、有機構造指向剤、Na2O、H2O、及びAl2O3を100:1~1000:0~500:10~100000:0~10のモル比で含み、前記有機構造指向剤は、ヨウ化メチルトロピニウム、臭化メチルトロピニウム、フッ化メチルトロピニウム、塩化メチルトロピニウム、水酸化メチルトロピニウム、キヌクリジニウム、エチレンジアミンおよびアダマンチルアミンからなる群から選択される少なくとも1つを含む、請求項1に記載の異種ゼオライト分離膜の製造方法。
- 前記CHA前駆体溶液は、有機構造指向剤、SiO2、H2O、Na2O、及びAl2O3を1~100:100:1000~20000:0.5~50:0~10のモル比で含み、前記有機構造指向剤は、TMAdaOH(N,N,N-trimethyl adamantylammonium hydroxide)、TMAdaBr(N,N,N-trimethyl adamantylammonium bromide)、TMAdaF(N,N,N-trimethyl adamantylammonium fluoride)、TMAdaCl(N,N,N-trimethyl adamantylammonium chloride)、TMAdaI(N,N,N-trimethyl adamantylammonium iodide)、TEAOH(tetraethylammonium hydroxide)、TEABr(tetraethylammonium bromide)、TEAF(tetraethylammonium fluoride)、TEACl(tetraethylammonium chloride)、TEAI(tetraethylammonium iodide)、ジプロピルアミン(dipropylamine)及びシクロヘキシルアミン(cyclohexylamine)から構成された群から選ばれる1種以上を含む、請求項2に記載の異種ゼオライト分離膜の製造方法。
- 前記支持体は、α-アルミナ、γ-アルミナ、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスルホン、ポリイミド、シリカ、ガラス、ムライト(mullite)、ジルコニア(zirconia)、チタニア(titania)、イットリア(yttria)、セリア(ceria)、バナジア(vanadia)、シリコン、ステンレススチール、カーボン、カルシウム酸化物(calcium oxide)及びリン酸化物(phosphorus oxide)から構成された群から選ばれる1種以上であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の異種ゼオライト分離膜の製造方法。
- 前記(b)段階は、100~200℃の温度で行われることを特徴とする、請求項1又は2に記載の異種ゼオライト分離膜の製造方法。
- 前記(b)段階の水熱合成後に乾燥する段階をさらに含む、請求項1又は2に記載の異種ゼオライト分離膜の製造方法。
- 請求項1又は2の方法によって製造され、ゼオライト分離膜の内部にCHAとDDRゼオライト構造が共存することを特徴とする異種ゼオライト分離膜。
- 請求項8の異種ゼオライト分離膜を用いてCH4、N2、O2、C2H4、C2H6、C3H6及びC3H8から構成された群から選ばれる分子とCO2とを含む混合物からCO2を分離する方法。
- 乾燥条件又は水分が存在する条件で25~200℃の温度で行うことを特徴とする、請求項9に記載のCO2を分離する方法。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114433200A (zh) * | 2020-11-04 | 2022-05-06 | 现代自动车株式会社 | Scr催化剂及其制备方法 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102205266B1 (ko) * | 2018-12-28 | 2021-01-20 | 고려대학교 산학협력단 | Cha 제올라이트 분리막 및 그 제조방법 |
KR102567707B1 (ko) * | 2020-05-21 | 2023-08-17 | 고려대학교 산학협력단 | 이종의 제올라이트를 포함하는 기체분리막 및 이의 제조방법 |
CN112426891B (zh) * | 2020-10-09 | 2022-05-13 | 大连理工大学 | 一种cha型沸石分子筛膜的制备方法 |
CN112499642B (zh) * | 2020-12-02 | 2023-11-21 | 南京工业大学 | 一种多通道ssz-13分子筛膜的制备方法 |
CN113499474B (zh) * | 2021-05-31 | 2022-04-12 | 浙江大学 | Zif-67修饰的中空二氧化钒壳核结构微纳米复合物及其制备方法和应用 |
WO2023075532A1 (ko) * | 2021-11-01 | 2023-05-04 | 고려대학교 산학협력단 | Cha-ddr 계열 제올라이트 분리막 및 이의 제조방법 |
WO2023095300A1 (ja) * | 2021-11-26 | 2023-06-01 | 日立造船株式会社 | 分離部材および分離方法 |
CN114560475A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-05-31 | 南京工业大学 | 一种金属改性m-ssz-13分子筛膜的制备方法 |
CN114832645B (zh) * | 2022-05-26 | 2023-10-20 | 江西师范大学 | 一种无氟无铝凝胶中ssz-13分子筛膜的制备方法与应用 |
CN115744930B (zh) * | 2022-12-08 | 2024-04-19 | 天津大学 | 一种宽温度窗口的Cu-SSZ-13分子筛及其制备方法和应用 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008534272A (ja) | 2005-04-08 | 2008-08-28 | フォルシュングスツェントルム・ユーリッヒ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 気相分離用膜並びにその膜の製造方法 |
WO2013129625A1 (ja) | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 日本碍子株式会社 | セラミック分離膜及び脱水方法 |
WO2014157701A1 (ja) | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 日本碍子株式会社 | 酸素8員環ゼオライト膜、ゼオライト膜の製造方法、及び酸素8員環ゼオライト膜の評価方法 |
JP2017170444A (ja) | 2012-03-30 | 2017-09-28 | 三菱ケミカル株式会社 | ゼオライト膜複合体 |
JP2018505772A (ja) | 2014-12-23 | 2018-03-01 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニーExxon Research And Engineering Company | 吸着材料および使用方法 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4327942B2 (ja) * | 1999-05-20 | 2009-09-09 | Tdk株式会社 | 薄膜圧電素子 |
EP1437172B1 (en) | 2001-09-17 | 2009-02-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for preparing ddr type zeolite film, ddr type zeolite film, and composite ddr type zeolite film, and method for preparation thereof |
JP4318475B2 (ja) | 2003-03-27 | 2009-08-26 | セコム株式会社 | 話者認証装置及び話者認証プログラム |
US7282082B2 (en) | 2004-11-29 | 2007-10-16 | Chevron Usa, Inc. | Gas separation using high-silica molecular sieve CHA |
US20090111959A1 (en) * | 2005-11-16 | 2009-04-30 | Guang Cao | High silica DDR-type molecular sieve, its synthesis and use |
US8302782B2 (en) * | 2007-03-09 | 2012-11-06 | The Regents of the University of Colorado, a body corporated | Synthesis of zeolites and zeolite membranes using multiple structure directing agents |
WO2012138418A1 (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-11 | Georgia Tech Research Corporation | Zeolite ddr nanocrystals |
KR101209033B1 (ko) | 2012-02-14 | 2012-12-06 | 주식회사 예스피치 | 자동응답시스템의 화자인식을 이용한 고객 인증 시스템 및 방법 |
WO2013147327A1 (ja) | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 日本碍子株式会社 | Ddr型ゼオライト種結晶及びその製造方法並びにddr型ゼオライト膜の製造方法 |
JP6446378B2 (ja) * | 2013-03-14 | 2018-12-26 | ヨーナス・ヘドルンド | 多孔性基板上にゼオライトおよび/またはゼオライト様結晶の結晶膜を製造するための方法 |
JP2014198308A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-23 | 日本碍子株式会社 | セラミック分離フィルタ及び脱水方法 |
KR101460322B1 (ko) * | 2013-04-22 | 2014-11-13 | 고려대학교 산학협력단 | 초음파를 이용한 무기 입자의 선택적인 물리적 증착 방법 및 이로부터 제조된 기질 상의 씨드 균일층으로부터 성장된 카바자이트 제올라이트 분리막 및 이에 사용되는 판상의 실리카 카바자이트 제올라이트 입자 및 이를 제조하는 방법 |
WO2016084846A1 (ja) * | 2014-11-25 | 2016-06-02 | 日本碍子株式会社 | ゼオライト膜構造体の製造方法 |
KR101638338B1 (ko) * | 2014-11-25 | 2016-07-12 | 고려대학교 산학협력단 | 화학 기상 증착법을 통해 기공 크기가 제어된 실리카 카바자이트 제올라이트 분리막의 제조방법 및 이로부터 제조된 기공 크기가 제어된 실리카 카바자이트 제올라이트 분리막 |
KR101884387B1 (ko) * | 2014-12-05 | 2018-08-01 | 한국화학연구원 | 하이브리드 나노세공체를 포함하는 기체 분리 또는 농축용 고분자 분리막, 이의 용도 및 이의 제조방법 |
WO2016158583A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 日本碍子株式会社 | ゼオライト膜構造体及びその製造方法 |
KR101741917B1 (ko) | 2015-10-28 | 2017-06-01 | 브이피 주식회사 | 음성인식을 활용한 인증 장치 및 방법 |
KR101927889B1 (ko) * | 2017-01-03 | 2018-12-11 | 고려대학교 산학협력단 | Ddr 유형 제올라이트 분리막의 제조방법 및 이로부터 제조된 분리막 |
KR20180130940A (ko) | 2017-05-30 | 2018-12-10 | 김주민 | 음성구분을 통한 자동차 제어 |
KR101946587B1 (ko) | 2017-06-26 | 2019-02-08 | 엘지전자 주식회사 | 공기조화기 및 공기조화 시스템 |
GB201714269D0 (en) * | 2017-09-05 | 2017-10-18 | Hedlund Jonas | Methods for preparing supported zeolite films |
KR20190044945A (ko) | 2017-10-23 | 2019-05-02 | 주식회사 케이티 | 화자인증장치 및 방법 |
KR102033300B1 (ko) * | 2017-11-16 | 2019-10-17 | 고려대학교 산학협력단 | 유기구조유도체를 배제한 cha 제올라이트 분리막의 제조방법 및 이로부터 제조된 분리막 |
WO2019181459A1 (ja) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 日本碍子株式会社 | ゼオライト膜複合体、および、ゼオライト膜複合体の製造方法 |
US11492264B2 (en) * | 2018-03-23 | 2022-11-08 | Ngk Insulators, Ltd. | Seed crystals, method of producing seed crystals, method of producing seed crystals attachment support, and method of producing zeolite membrane complex |
-
2019
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-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008534272A (ja) | 2005-04-08 | 2008-08-28 | フォルシュングスツェントルム・ユーリッヒ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 気相分離用膜並びにその膜の製造方法 |
WO2013129625A1 (ja) | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 日本碍子株式会社 | セラミック分離膜及び脱水方法 |
JP2017170444A (ja) | 2012-03-30 | 2017-09-28 | 三菱ケミカル株式会社 | ゼオライト膜複合体 |
WO2014157701A1 (ja) | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 日本碍子株式会社 | 酸素8員環ゼオライト膜、ゼオライト膜の製造方法、及び酸素8員環ゼオライト膜の評価方法 |
JP2018505772A (ja) | 2014-12-23 | 2018-03-01 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニーExxon Research And Engineering Company | 吸着材料および使用方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114433200A (zh) * | 2020-11-04 | 2022-05-06 | 现代自动车株式会社 | Scr催化剂及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102115301B1 (ko) | 2020-05-26 |
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DE102020107261A1 (de) | 2020-09-24 |
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