シリカ粒子表面の疎水/親水ナノコーティングおよびエタノール吸着特性

抄録

植物資源(バイオマス)を原料とする燃料用バイオアルコー ルは，石油代替エネルギーとして注目され，今後もさらに世界各国 で生産量を増加させる計画が進められている。酵母による発酵法で は，濃度4～10 重量%のアルコールが得られるが，車載用燃料な どとして利用する場合，エタノールを99.5 重量%程度にまで濃縮 する必要がある。現在のところ，バイオアルコールの濃縮には多量 の熱エネルギーを必要とする蒸溜法を用いており，少ないエネルギ ーで高効率に水とアルコールを分離する技術の確立が強く求めら れている1)。エタノールは水と任意の割合で混合するものの，アル キル鎖のために疎水的な性質を有する。本研究では，液相ナノコー ティング技術である交互積層(LBL)法を用いて，シリカ粒子の表面 に全フッ化スルホン酸高分子(Nafion)超薄膜をコーティングした疎 水性シリカ粒子を作製し，この粒子を利用した水⁄アルコールの高 速分離について検討している。ここでは，得られた疎水性シリカ粒 子表面へのエタノール吸着量およびアルコール分離特性などにつ いて報告する。