芝浦工业大学工学部应用化学科的野村干弘教授等人组成的研究团队为降低废气和天然气中的CO2浓度，新开发出了可有效分离CO2的分离膜合成方法。
在从其他气体中分离和回收CO2的技术中，纯二氧化硅CHA膜的性能会大大影响分离过程的效率。因此，研究团队此次新开发了CO2分离性能比利用常规方法开发的CHA膜更高的纯二氧化硅CHA膜的合成方法。此次没有使用过去使用的铝基材，而是利用多孔二氧化硅基板来生长晶体，通过使用二氧化硅基板，提高了CO2的渗透性。
分离膜的性能（图片由芝浦工业大学的野村教授提供）
另外，通过在多种合成条件下做实验，还优化了原料凝胶与二氧化硅基材的组合，获得了对CO2/CH4混合气体具有最高CO2分离性能的膜。与在以前使用的铝基材上制作的CHA膜的性能进行比较发现，凝胶的水/二氧化硅比为4：2时，可以获得最佳凝胶粘度，形成均匀的膜。
然而，即便是均匀的膜也不意味着它在CO2渗透性方面是最好的。因此，研究团队通过将水/二氧化硅比为4：6的凝胶涂到多孔二氧化硅基材上，并在150℃下合成8小时，合成了渗透性达到以相同条件在多孔铝基材上合成的膜2倍的膜。
另外研究团队还发现，在铝基材上合成相同厚度的膜所需的条件为170℃、70小时，大幅缩短了合成时间。
野村教授表示：“CHA在碱中合成，合成过程中二氧化硅支持体也会部分溶解。因此，最佳CHA合成条件与之前报告的方法有很大不同。此次通过在预测二氧化硅溶解的情况下制备原料，获得了高性能膜。高效的二氧化碳分离是未来实现碳中和社会的必备技术。通过使此次开发的膜实现实用化，打算作为应对气候变化等的基础技术使用。”
原文：《科学新闻》
翻译编辑：JST客观日本编辑部
