安全な「水素吸蔵材料による無電力型爆発防止システム」の開発研究,2-3; 水素選択透過性隔膜の製作および評価

Development of the safe and non-electric power type explosion prevention system with hydrogen storage materials, 2-3; Preparation and evaluation of hydrogen permselective membranes

前川 康成; 長谷川 伸; 澤田 真一; Chen, J.; 橋本 直幸*; 磯部 繁人*

Maekawa, Yasunari; Hasegawa, Shin; Sawada, Shinichi; Chen, J.; Hashimoto, Naoyuki*; Isobe, Shigehito*

原子炉建屋に適合する無電力爆発防止システムの安全性の確保を目的に、水素吸蔵材を水蒸気や酸素から保護する水素選択透過膜の開発を進めた。ガス透過性の高い多孔性ポリフッ化ビニリデン(PVDF)を出発基材として、放射線グラフト重合技術により、アクリル酸をグラフト重合したAAc-グラフト膜を作製した。AAc-グラフト膜のガス透過度は、グラフト率に依存すること無く、目標の水素透過度(10mol/ms Pa)よりも約2桁高い値だった。上記グラフト膜の空隙率は出発基材と同じレベル(55-60%)だったことから、放射線グラフト重合による高分子多孔膜の穴埋め効果が無いことがわかった。そこで、圧縮法により市販の多孔性PFDF膜の空隙率を20-30%に制御後、グラフト重合を試みたところ、水素透過度が10mol/ms Pa台において、水蒸気透過性比(H/HO)7.8、窒素(酸素モデル)透過性比(H/N)6.0を示すAAc-グラフト膜が得られた。上記結果から、圧縮法と放射線グラフト重合を組み合わせた手法は、水蒸気,酸素に対して水素を選択的に透過する水素選択透過性隔膜の作製に有効であることが確認できた。

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