JPH0370533B2 - - Google Patents
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- JPH0370533B2 JPH0370533B2 JP14272086A JP14272086A JPH0370533B2 JP H0370533 B2 JPH0370533 B2 JP H0370533B2 JP 14272086 A JP14272086 A JP 14272086A JP 14272086 A JP14272086 A JP 14272086A JP H0370533 B2 JPH0370533 B2 JP H0370533B2
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は選択透過性分子配向薄膜を有する複合
膜、更には支持体上にシツフ塩基金属錯体より形
成される単分子膜を積層してなる選択透過性分子
配向薄膜を有する複合膜に係わるものである。
膜、更には支持体上にシツフ塩基金属錯体より形
成される単分子膜を積層してなる選択透過性分子
配向薄膜を有する複合膜に係わるものである。
近年、膜の選択透過性を利用して流体混合物か
ら特定の成分を濃縮、分離する膜分離法が注目さ
れ、研究開発が盛んに行われている。気体混合物
を取扱うプロセスにおいても、分離過程で相変化
を伴なわないために省エネルギーの観点から膜分
離プロセスが有望視され、工業的規模のプロセス
に適用の試みが始まつている。
ら特定の成分を濃縮、分離する膜分離法が注目さ
れ、研究開発が盛んに行われている。気体混合物
を取扱うプロセスにおいても、分離過程で相変化
を伴なわないために省エネルギーの観点から膜分
離プロセスが有望視され、工業的規模のプロセス
に適用の試みが始まつている。
従来合成ポリマーからなる膜を用いて気体混合
物を分離する試みは多くなされているが、気体の
透過速度及び選択透過性において充分とはいえ
ず、実用に供し得なかつた。
物を分離する試みは多くなされているが、気体の
透過速度及び選択透過性において充分とはいえ
ず、実用に供し得なかつた。
実用的な気体透過速度を得るためには、気体混
合物の分離において実質的な選択透過機能を有す
る分離活性層の厚みをできうる限り薄くすること
が必要となる。かかる分離活性層の厚みを薄くす
ることによつて高透過速度の膜を得ようとする試
みとしては例えばインダストリアル・アンド・エ
ンジニアリング、ケミストリー・プロセス・デザ
イン・アンド・デイベロツプメント(Ind.Eng.
Chem.Process.Des.Develop.)9、331(1970)に
記載のセルロース・アセテート非対称膜、特公昭
52−21021号公報に記載のビニルトリオルガノシ
ラン重合体異方性膜等が挙げられるが、いずれも
透過速度あるいは選択性において充分でなかつ
た。又、ポリビニルステアレート累積膜を逆浸透
膜として利用する試み[テイー・フオート・ジユ
ニア等、オー・エス・ダブリユ・レポート(T.
Fort Jr.et.al.OSW)74−944]はあるが脱塩率は
全て10%以下で実用的な価値はない。
合物の分離において実質的な選択透過機能を有す
る分離活性層の厚みをできうる限り薄くすること
が必要となる。かかる分離活性層の厚みを薄くす
ることによつて高透過速度の膜を得ようとする試
みとしては例えばインダストリアル・アンド・エ
ンジニアリング、ケミストリー・プロセス・デザ
イン・アンド・デイベロツプメント(Ind.Eng.
Chem.Process.Des.Develop.)9、331(1970)に
記載のセルロース・アセテート非対称膜、特公昭
52−21021号公報に記載のビニルトリオルガノシ
ラン重合体異方性膜等が挙げられるが、いずれも
透過速度あるいは選択性において充分でなかつ
た。又、ポリビニルステアレート累積膜を逆浸透
膜として利用する試み[テイー・フオート・ジユ
ニア等、オー・エス・ダブリユ・レポート(T.
Fort Jr.et.al.OSW)74−944]はあるが脱塩率は
全て10%以下で実用的な価値はない。
エイチ・リングスドルフ等、マクロモルキユー
ルズ(H.Ringsdorf et.ol.Macromolecules)17、
937(1984)にはポリプロピレン支持体上のヘキサ
コサー10,12−ジイン酸の累積重合膜のメタン透
過性について報告されているが、選択透過性につ
いては全くふれていない。
ルズ(H.Ringsdorf et.ol.Macromolecules)17、
937(1984)にはポリプロピレン支持体上のヘキサ
コサー10,12−ジイン酸の累積重合膜のメタン透
過性について報告されているが、選択透過性につ
いては全くふれていない。
一方、選択性を高める目的で気体を選択的に配
位する金属錯体を膜中に導入する試みが行われて
おり、例えば特公昭54−13476号公報には高分子
金属錯体からなる膜状体の製造方法が開示されて
いる。しかしながら、これらの膜状体は錯体の導
入率を高めるとゲル化が起こり、製膜製が落ちる
等の問題点を有していた。
位する金属錯体を膜中に導入する試みが行われて
おり、例えば特公昭54−13476号公報には高分子
金属錯体からなる膜状体の製造方法が開示されて
いる。しかしながら、これらの膜状体は錯体の導
入率を高めるとゲル化が起こり、製膜製が落ちる
等の問題点を有していた。
本発明者は、高透過性と高選択性を兼ね備えた
選択透過膜を得るべく鋭意研究を行つた結果、シ
ツフ塩基金属錯体より形成される単分子膜を支持
体上に積層して得られる複合膜が大きな透過性と
優れた選択性を有していることを見出し、本発明
に到達した。
選択透過膜を得るべく鋭意研究を行つた結果、シ
ツフ塩基金属錯体より形成される単分子膜を支持
体上に積層して得られる複合膜が大きな透過性と
優れた選択性を有していることを見出し、本発明
に到達した。
すなわち、本発明は、支持体上に有機単分子膜
を1層以上積層してなる複合膜において少なくと
も1層が主として下記一般式() [ここでR1、R2はそれぞれ独立に、水素原子、
炭素数1〜3のアルキル基より選ばれた基を表わ
す。
を1層以上積層してなる複合膜において少なくと
も1層が主として下記一般式() [ここでR1、R2はそれぞれ独立に、水素原子、
炭素数1〜3のアルキル基より選ばれた基を表わ
す。
R3〜R6の置換基のうち少なくとも一つは−X
−Rで表わされる置換基であり、残る置換基はそ
れぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール
基、ハロゲン原子又はアルコキシ基より選ばれた
基を表わす。ここでXは−O−、−COO−、−
NHCO−、−NHCOO−、−NH−、−S−より選
ばれた2価の残基を表わし、Rは炭素数10〜30の
直鎖状アルキル基、分岐アルキル基、直鎖状飽和
炭化水素基より選ばれた基を表わす。また、Mは
Fe、CO、Cu、Ni、Mn、Cr及びZnよりなる群か
ら選ばれた金属原子を表わす。] で表わされる化合物から実質的になるシツフ塩基
金属錯体より形成される単分子膜であることを特
徴とする選択透過性分子配向薄膜を有する複合膜
である。
−Rで表わされる置換基であり、残る置換基はそ
れぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール
基、ハロゲン原子又はアルコキシ基より選ばれた
基を表わす。ここでXは−O−、−COO−、−
NHCO−、−NHCOO−、−NH−、−S−より選
ばれた2価の残基を表わし、Rは炭素数10〜30の
直鎖状アルキル基、分岐アルキル基、直鎖状飽和
炭化水素基より選ばれた基を表わす。また、Mは
Fe、CO、Cu、Ni、Mn、Cr及びZnよりなる群か
ら選ばれた金属原子を表わす。] で表わされる化合物から実質的になるシツフ塩基
金属錯体より形成される単分子膜であることを特
徴とする選択透過性分子配向薄膜を有する複合膜
である。
本発明における支持体は、本発明の高分子シツ
フ塩基金属錯体薄膜がその薄さ故に自立性がない
のを補うために用いられる。かかる支持体として
は金属、ガラス、セラミツクス、合成及び天然高
分子等種々の材質の多孔質支持体を使用すること
ができ、その形態もシート状、板状、スパイラル
状、チユーブ状、中空繊維状等使用目的に応じ任
意に選択できる。特にポリエチレン多孔質フイル
ム、ポリプロピレン多孔質膜、セルロース系限外
濾過膜、ポリカーボネート多孔質膜、ポリスルホ
ン系限外濾過膜、ポリフツ化ビニリデン多孔質膜
等の高分子多孔質体が好ましい。又、接着性の改
良、表面平滑性等を目的としてこれらの支持体表
面を変成することもできる。
フ塩基金属錯体薄膜がその薄さ故に自立性がない
のを補うために用いられる。かかる支持体として
は金属、ガラス、セラミツクス、合成及び天然高
分子等種々の材質の多孔質支持体を使用すること
ができ、その形態もシート状、板状、スパイラル
状、チユーブ状、中空繊維状等使用目的に応じ任
意に選択できる。特にポリエチレン多孔質フイル
ム、ポリプロピレン多孔質膜、セルロース系限外
濾過膜、ポリカーボネート多孔質膜、ポリスルホ
ン系限外濾過膜、ポリフツ化ビニリデン多孔質膜
等の高分子多孔質体が好ましい。又、接着性の改
良、表面平滑性等を目的としてこれらの支持体表
面を変成することもできる。
本発明の有機単分子膜は、実質的に水と非親和
性の揮発性溶剤に溶解した前駆有機化合物(即ち
金属原子を含まぬ前記式()に対応する有機化
合物)の溶液の適量を水面上に展開して気水界面
に当該前駆有機化合物の薄膜を形成せしめ、しか
して水相中から金属イオンを供給してキレート環
を形成せしめ、圧縮することにより高度に分子配
向した単分子凝縮膜として得ることができる。
性の揮発性溶剤に溶解した前駆有機化合物(即ち
金属原子を含まぬ前記式()に対応する有機化
合物)の溶液の適量を水面上に展開して気水界面
に当該前駆有機化合物の薄膜を形成せしめ、しか
して水相中から金属イオンを供給してキレート環
を形成せしめ、圧縮することにより高度に分子配
向した単分子凝縮膜として得ることができる。
本発明の有機単分子膜を支持体上に積層する方
法として通常の単分子膜の累積方法を用いること
ができる。例えば、上記方法により形成された単
分子凝縮膜を所定の表面圧に維持しながら支持体
を当該単分子膜が形成されている気水界面に対し
て垂直に貫いて浸漬するかあるいは水平にした支
持体を上方より当該単分子膜に押しつけるように
して付着させる方法等によつて積層することがで
きる。
法として通常の単分子膜の累積方法を用いること
ができる。例えば、上記方法により形成された単
分子凝縮膜を所定の表面圧に維持しながら支持体
を当該単分子膜が形成されている気水界面に対し
て垂直に貫いて浸漬するかあるいは水平にした支
持体を上方より当該単分子膜に押しつけるように
して付着させる方法等によつて積層することがで
きる。
この際温度、表面圧、水相の組成・PH、支持体
の親・疎水性、支持体の上昇・下降速度等の条件
を選ぶことにより、疎水基を支持体側に向け頭−
尾型に配列した単層構造のX膜、頭−頭、尾−尾
型に配列した複層構造のY膜、親水基を支持体側
に向けた単層構造のZ膜の3つの累積膜を任意に
形成することができる。
の親・疎水性、支持体の上昇・下降速度等の条件
を選ぶことにより、疎水基を支持体側に向け頭−
尾型に配列した単層構造のX膜、頭−頭、尾−尾
型に配列した複層構造のY膜、親水基を支持体側
に向けた単層構造のZ膜の3つの累積膜を任意に
形成することができる。
また他の膜成分を混合して、混合単分子膜とし
て、あるいは本発明の単分子膜と他の膜成分より
実質的になる単分子膜とを交互に累積することも
可能である。
て、あるいは本発明の単分子膜と他の膜成分より
実質的になる単分子膜とを交互に累積することも
可能である。
本発明の有機単分子膜の積層数は1〜100層で
あることが好ましく、更に好ましくは1〜50層で
ある。積層数が100層を越えると気体の透過速度
は小さく、実用的な観点から不充分である。
あることが好ましく、更に好ましくは1〜50層で
ある。積層数が100層を越えると気体の透過速度
は小さく、実用的な観点から不充分である。
ところで支持体上に積層された有機単分子膜の
うち少なくとも1層は主として次記一般式() [ここでR1、R2はそれぞれ独立に、水素原子、
炭素数1〜3のアルキル基より選ばれた基を表わ
す。
うち少なくとも1層は主として次記一般式() [ここでR1、R2はそれぞれ独立に、水素原子、
炭素数1〜3のアルキル基より選ばれた基を表わ
す。
R3〜R6の置換基のうち少なくとも一つは−X
−Rで表わされる置換基であり、残る置換基はそ
れぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール
基、ハロゲン原子又はアルコキシ基より選ばれた
基を表わす。ここでXは−O−、−COO−、−
NHCO−、−NHCOO−、−NH−、−S−より選
ばれた2価の残基を表わし、Rは炭素数10〜30の
直鎖状アルキル基、分岐アルキル基、直鎖状飽和
炭化水素基より選ばれた基を表わす。また、Mは
Fe、CO、Cu、Ni、Mn、Cr及びZnよりなる群か
ら選ばれた金属を表わす。] で表わされる繰返し単位から実質的になるシツフ
塩基金属錯体より形成される単分子膜である。
−Rで表わされる置換基であり、残る置換基はそ
れぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール
基、ハロゲン原子又はアルコキシ基より選ばれた
基を表わす。ここでXは−O−、−COO−、−
NHCO−、−NHCOO−、−NH−、−S−より選
ばれた2価の残基を表わし、Rは炭素数10〜30の
直鎖状アルキル基、分岐アルキル基、直鎖状飽和
炭化水素基より選ばれた基を表わす。また、Mは
Fe、CO、Cu、Ni、Mn、Cr及びZnよりなる群か
ら選ばれた金属を表わす。] で表わされる繰返し単位から実質的になるシツフ
塩基金属錯体より形成される単分子膜である。
本発明で用いられるシツフ塩基金属錯体は低原
子価状態にある中心金属とシツフ塩基化合物から
なる配位子との錯体である。
子価状態にある中心金属とシツフ塩基化合物から
なる配位子との錯体である。
本発明で用いられるシツフ塩基金属錯体の中心
金属は鉄、コバルト、銅、ニツケル、マンガン、
クロム、亜鉛よりなる群より選ばれた低原子価の
遷移金属であり、特に鉄、コバルトが好ましい。
金属は鉄、コバルト、銅、ニツケル、マンガン、
クロム、亜鉛よりなる群より選ばれた低原子価の
遷移金属であり、特に鉄、コバルトが好ましい。
本発明で用いられるシツフ塩基金属錯体の配位
子はサリチルアルデヒド誘導体とジアミンを反応
させて得られるシツフ塩基である。
子はサリチルアルデヒド誘導体とジアミンを反応
させて得られるシツフ塩基である。
一般式()における置換基R1、R2としては、
水素原子、炭素数1〜3のアルキル基より選ばれ
た任意の置換基が好ましい。
水素原子、炭素数1〜3のアルキル基より選ばれ
た任意の置換基が好ましい。
一般式()における置換基R3、R4、R5、R6
としては少なくとも1つは−X−Rで表わされる
置換基であり、Xは−O−、−NH−、−S−、−
COO−、−NHCO−又は−NHCOO−であり、R
は炭素数10〜30の直鎖アルキル基、分岐アルキル
基、直鎖状不飽和炭化水素基より選ばれた任意の
置換基が好ましく、その具体例としては下記の置
換基を挙げることができるが、これらに限定され
るわけではない。即ち、デシル、ドデシル、テト
ラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタ
デシル、オクタデシル、ドコシル等のアルキル
基、イソステアリル等の分岐アルキル基、10−ウ
ンデセニル、cis−9−ヘキサデセニル、cis−9
−cis−12−オクタデカジエニル等の直鎖状不飽
和炭化水素基などである。
としては少なくとも1つは−X−Rで表わされる
置換基であり、Xは−O−、−NH−、−S−、−
COO−、−NHCO−又は−NHCOO−であり、R
は炭素数10〜30の直鎖アルキル基、分岐アルキル
基、直鎖状不飽和炭化水素基より選ばれた任意の
置換基が好ましく、その具体例としては下記の置
換基を挙げることができるが、これらに限定され
るわけではない。即ち、デシル、ドデシル、テト
ラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタ
デシル、オクタデシル、ドコシル等のアルキル
基、イソステアリル等の分岐アルキル基、10−ウ
ンデセニル、cis−9−ヘキサデセニル、cis−9
−cis−12−オクタデカジエニル等の直鎖状不飽
和炭化水素基などである。
一般式()における置換基R3、R4、R5、R6
の残る置換基としては、水素原子、アルキル基、
アリール基、ハロゲン原子、またはアルコキシ基
より選ばれた任意の置換基が好ましく、その具体
例としては下記の置換基を挙げることができる
が、これらに限定されるわけではない。
の残る置換基としては、水素原子、アルキル基、
アリール基、ハロゲン原子、またはアルコキシ基
より選ばれた任意の置換基が好ましく、その具体
例としては下記の置換基を挙げることができる
が、これらに限定されるわけではない。
即ち、メチル、エチル、n−ブチル、sec−ブ
チル、tert−ブチル、n−ヘキシル等のアルキル
基、フエニル基等のアリール基、フツ素原子、塩
素原子、臭素原子等のハロゲン原子、メトキシ
基、エトキシ基、n−プロポキシ基、n−ブトキ
シ基等のアルコキシ基などである。
チル、tert−ブチル、n−ヘキシル等のアルキル
基、フエニル基等のアリール基、フツ素原子、塩
素原子、臭素原子等のハロゲン原子、メトキシ
基、エトキシ基、n−プロポキシ基、n−ブトキ
シ基等のアルコキシ基などである。
本発明の選択透過膜は、2種以上の流体混合物
から特定の成分を濃縮する目的で使用される。例
えば、大気からの酸素富化空気の製造にきわめて
有効である。
から特定の成分を濃縮する目的で使用される。例
えば、大気からの酸素富化空気の製造にきわめて
有効である。
以下、実施例によつて本発明の内容を具体的に
説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。
説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。
実施例 1
2,4−ジヒドロキシベンズアルデヒド27.6g
をジメチルホルムアミド(DMF)100mlに溶解
し、これにエチレンジアミン6.0gを滴下した。
撹拌しながら120℃で5時間反応させた。次に50
℃減圧下でDMFを留去した後未反応物及びDMF
をエーテルで洗浄し、乾燥して山吹色の粉末(シ
ツフ塩素())を得た。元素分析より生成物の
組成比がC:H:N=63.41:5.29:9.50(%)と
得られ、計算値(C16H16N2O4、C:H:N=
63.98:5.38:9.33(%))によく一致した。得られ
たシツフ塩基()10.4gをピリジン100mlに溶
解し、2−オクタデセノイルクロライド20.8gを
ベンゼン50mlに溶解した溶液を氷冷しながら滴下
した。滴下終了後、更に室温下2時間撹拌を続け
た、反応液にエーテル250mlを加え、Na2CO3水
溶液、水による洗浄を繰返し、エーテル層を乾固
して得られる生成物を液体クロマトグラフイーに
より生成して長鎖シツフ塩基配位子()を得
た。生成物のIR測定から1750cm-1付近にνc=o
の吸収と1660cm-1付近にνc=cの吸収が認めら
れ、エステル結合を介してアルケニル基が導入さ
れていることが確認された。
をジメチルホルムアミド(DMF)100mlに溶解
し、これにエチレンジアミン6.0gを滴下した。
撹拌しながら120℃で5時間反応させた。次に50
℃減圧下でDMFを留去した後未反応物及びDMF
をエーテルで洗浄し、乾燥して山吹色の粉末(シ
ツフ塩素())を得た。元素分析より生成物の
組成比がC:H:N=63.41:5.29:9.50(%)と
得られ、計算値(C16H16N2O4、C:H:N=
63.98:5.38:9.33(%))によく一致した。得られ
たシツフ塩基()10.4gをピリジン100mlに溶
解し、2−オクタデセノイルクロライド20.8gを
ベンゼン50mlに溶解した溶液を氷冷しながら滴下
した。滴下終了後、更に室温下2時間撹拌を続け
た、反応液にエーテル250mlを加え、Na2CO3水
溶液、水による洗浄を繰返し、エーテル層を乾固
して得られる生成物を液体クロマトグラフイーに
より生成して長鎖シツフ塩基配位子()を得
た。生成物のIR測定から1750cm-1付近にνc=o
の吸収と1660cm-1付近にνc=cの吸収が認めら
れ、エステル結合を介してアルケニル基が導入さ
れていることが確認された。
実施例 2
ポリプロピレン多孔質膜(ジユラガード2400
にシリコンポリマーの薄いコート層を形成し、酸
素透過速度が1.04×10-4cm3/cm2・s・cmHg、αO2 N2
=2.1の改質支持体を得た。この支持体上に以下
のようにして実施例1で得た長鎖シツフ塩基配位
子()から形成される単分子膜を累積した。
にシリコンポリマーの薄いコート層を形成し、酸
素透過速度が1.04×10-4cm3/cm2・s・cmHg、αO2 N2
=2.1の改質支持体を得た。この支持体上に以下
のようにして実施例1で得た長鎖シツフ塩基配位
子()から形成される単分子膜を累積した。
固定バリヤーと駆動装置によつて移動する可動
バリヤー及び表面圧力を測定する圧力センサーを
備えた水槽に、水相として酢酸コバルト水溶液
(4.59×10-3mol/)を満たした。長鎖シツフ塩
基配位子()4.6mgを10mlのクロロホルムに溶
解した溶液を10℃に保つた水相表面に200μ展
開した。30分間静置した後、可動バリヤーで25ミ
リN/mとなるまで圧縮し、一定圧力(25ミリ
N/m)に維持したまま水平付着法で20層累積し
た。
バリヤー及び表面圧力を測定する圧力センサーを
備えた水槽に、水相として酢酸コバルト水溶液
(4.59×10-3mol/)を満たした。長鎖シツフ塩
基配位子()4.6mgを10mlのクロロホルムに溶
解した溶液を10℃に保つた水相表面に200μ展
開した。30分間静置した後、可動バリヤーで25ミ
リN/mとなるまで圧縮し、一定圧力(25ミリ
N/m)に維持したまま水平付着法で20層累積し
た。
得られた複合膜の気体選択透過性能を評価した
所、窒素透過速度2.58×10-6cm3/cm2・s・cmHg、
酸素透過速度9.44×10-6cm3/cm2・s・cmHg、選
択率3.7であつた。
所、窒素透過速度2.58×10-6cm3/cm2・s・cmHg、
酸素透過速度9.44×10-6cm3/cm2・s・cmHg、選
択率3.7であつた。
実施例 3
実施例2で用いた改質支持体上に以下のように
して実施例1で得た長鎖シツフ塩基配位子()
から形成される単分子膜と4−オクタデシルピリ
ジンから形成される単分子膜を交互に累積した。
水相として酢酸コバルト水溶液(4.59×
10-3mol/)を満たした。長鎖シツフ塩基配位
子()4.6mgを10mlのクロロホルムに溶解した
溶液を10℃に保つた水相表面に200μ展開した。
30分間静置した後、25ミリN/mとなるまで圧縮
し、一定圧力(25ミリN/m)に保ちながら改質
支持体を水相表面上に形成したシツフ塩基金属錯
体単分子膜をつらぬくようにして垂直に浸漬し
た。次に改質支持体を浸漬したまま、水相表面に
残つた膜を除去した後4−オクタデシルピリジン
1.8mgを10mlのクロロホルムに溶解した溶液を
200μ展開した。圧縮バリヤーで20ミリN/m
となるまで圧縮し、一定圧力(20ミリN/m)に
保ちながら引上げた。以後同様にして浸漬、引上
げを繰返し、シツフ塩基金属錯体単分子膜と4−
オクタデシルピリジン単分子膜をそれぞれ20層ず
つ交互に累積した。
して実施例1で得た長鎖シツフ塩基配位子()
から形成される単分子膜と4−オクタデシルピリ
ジンから形成される単分子膜を交互に累積した。
水相として酢酸コバルト水溶液(4.59×
10-3mol/)を満たした。長鎖シツフ塩基配位
子()4.6mgを10mlのクロロホルムに溶解した
溶液を10℃に保つた水相表面に200μ展開した。
30分間静置した後、25ミリN/mとなるまで圧縮
し、一定圧力(25ミリN/m)に保ちながら改質
支持体を水相表面上に形成したシツフ塩基金属錯
体単分子膜をつらぬくようにして垂直に浸漬し
た。次に改質支持体を浸漬したまま、水相表面に
残つた膜を除去した後4−オクタデシルピリジン
1.8mgを10mlのクロロホルムに溶解した溶液を
200μ展開した。圧縮バリヤーで20ミリN/m
となるまで圧縮し、一定圧力(20ミリN/m)に
保ちながら引上げた。以後同様にして浸漬、引上
げを繰返し、シツフ塩基金属錯体単分子膜と4−
オクタデシルピリジン単分子膜をそれぞれ20層ず
つ交互に累積した。
得られた複合膜の気体選択透過性能を評価した
所、窒素透過速度3.7×10-6cm3/cm2・s・cmHg、
酸素透過速度1.37×10-5cm3/cm2・s・cmHg、選
択率3.7であつた。
所、窒素透過速度3.7×10-6cm3/cm2・s・cmHg、
酸素透過速度1.37×10-5cm3/cm2・s・cmHg、選
択率3.7であつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 支持体上に有機単分子膜を1層以上積層して
なる複合膜において、当該有機単分子膜の少なく
とも1層が主として下記一般式() [ここでR1、R2はそれぞれ独立に、水素原子、
炭素数1〜3のアルキル基より選ばれた基を表わ
す。 R3〜R6の置換基のうち少なくとも一つは−X
−Rで表わされる置換基であり、残る置換基はそ
れぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール
基、ハロゲン原子又はアルコキシ基より選ばれた
基を表わす。ここでXは−O−、−COO−、−
NHCO−、−NHCOO−、−NH−、−S−より選
ばれた2価の残基を表わし、Rは炭素数10〜30の
直鎖状アルキル基、分岐アルキル基、直鎖状不飽
和炭化水素基より選ばれた基を表わす。また、M
はFe、CO、Cu、Ni、Mn、Cr及びZnよりなる群
から選ばれた金属原子を表わす。] で表わされる化合物から実質的になるシツフ塩基
金属錯体より形成される単分子膜であることを特
徴とする選択透過性分子配向薄膜を有する複合
膜。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14272086A JPS631422A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | 選択透過性分子配向薄膜を有する複合膜 |
US07/026,896 US4861904A (en) | 1986-04-17 | 1987-03-17 | Schiff base metal complex compounds, and organometallic ultrathin film composed thereof and oxygen separation films composed thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14272086A JPS631422A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | 選択透過性分子配向薄膜を有する複合膜 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS631422A JPS631422A (ja) | 1988-01-06 |
JPH0370533B2 true JPH0370533B2 (ja) | 1991-11-08 |
Family
ID=15322008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14272086A Granted JPS631422A (ja) | 1986-04-17 | 1986-06-20 | 選択透過性分子配向薄膜を有する複合膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS631422A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6393789A (ja) * | 1986-10-08 | 1988-04-25 | Agency Of Ind Science & Technol | シツフ塩基系金属錯体化合物及びそれからなる酸素吸収剤及び酸素分離膜 |
JP2533014B2 (ja) * | 1990-06-30 | 1996-09-11 | ユニオン・カーバイド・インダストリアル・ガセズ・テクノロジー・コーポレーション | 酸素透過高分子膜 |
US5411580A (en) * | 1991-07-31 | 1995-05-02 | Praxair Technology, Inc. | Oxygen-separating porous membranes |
JP5955135B2 (ja) * | 2012-07-04 | 2016-07-20 | 昭和電工株式会社 | オキソカーボン酸の金属錯体を含むガス分離材及び炭化水素ガスの分離方法 |
-
1986
- 1986-06-20 JP JP14272086A patent/JPS631422A/ja active Granted
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Publication number | Publication date |
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JPS631422A (ja) | 1988-01-06 |
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