粉体精製工学部門委員会学生賞セッション

[1201-11-05] Quantification of charge density in active layers of thin-film composite polyamide reverse osmosis membranes using a quartz crystal microbalance

^○Ryohei Tanaka¹, Mifuyu Harada¹, Tasuma Suzuki¹, Masakazu Niinae¹ (1. Yamaguchi University)

司会: 林直人（産業技術総合研究所）

Keywords:Reverse osmosis membrane, Polyamide, Carboxy group, Amine group, Quartz crystal microbalance

現在市販されているRO膜で高いシェアを誇るポリアミド系複合RO膜（RO膜）のポリアミド活性層にはカルボキシ基（R-COOH）およびアミン基（R-NH₂）が存在する。そして、これらの官能基はpHにより一部が脱プロトン化（R-COO^-）あるいはプロトン化（R-NH₃⁺）することでポリアミドに電荷を与え、ドナン排除効果によりイオン性溶質の除去率向上に寄与している。このことから、R-COO^-およびR-NH₃⁺に起因する電荷密度はRO膜の膜性能をコントロールする重要な物理化学的特長の一つと認識されている。しかし、電荷密度を測定する既存技術は、多くの研究者が使用できる研究環境にないタンデム加速器などの大掛かりな装置を必要とする。本研究では、水晶振動子マイクロバランスを用いてポリアミド活性層の電荷密度を簡易に測定する手法の開発を行った。その結果、既存技術で測定した結果と良好の相関が得られ、本手法の有効性が確認された。