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GUAN Kecheng
先端膜工学研究センター
助教

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士（工学）, Nanjing Tech University
■ 研究キーワード
  • 膜工学
■ 研究分野
  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 移動現象、単位操作
■ 委員歴
  • 2025年07月 - 現在, Journal of Membrane Science, Early Career Editorial Board Member
  • 2025年 - 現在, ACS Applied Nano Materials, Early Career Board Member, https://pubs.acs.org/page/aanmf6/editors.html
  • 2024年12月 - 現在, Process Safety and Environmental Protection, Subject Editor, https://www.sciencedirect.com/journal/process-safety-and-environmental-protection/about/editorial-board
  • 2024年04月 - 2024年12月, Desalination, Co-Guest Editor, https://www.sciencedirect.com/special-issue/297524/green-membranes-for-desalination

研究活動情報

■ 受賞
  • 2025年12月 中国科学院新疆理化技術研究所, The Global Separation Technology Youth Innovation Award (Nomination Award)
    管科成

  • 2025年03月 Desalination, Rising Stars in Desalination (2024)
    Kecheng Guan

  • 2024年07月 神戸大学, 前之園記念若手優秀論文賞
    管科成

  • 2024年05月 北米膜学会 (NAMS), Young Membrane Scientist Award
    管科成

  • 2018年 アメリカ化学会上海支部, アメリカ化学会上海支部優秀大学院生研究賞
    管科成

■ 論文
■ 講演・口頭発表等
  • Substrate control for improved interfacial polymerization of polyamide membranes
    管科成, 松山秀人
    化学工学会第91年会, 2026年03月
    口頭発表（一般）

  • Polyamide membranes for efficient solvent mixture separation
    Kecheng Guan, Hideto Matsuyama
    The 12th International Membrane Science & Technology Conference, 2025年12月
    口頭発表（一般）

  • Polyamine-based polyamide membranes for reverse osmosis separation of organic solvent mixtures
    Kecheng Guan, Aiwen Zhang, Hideto Matsuyama
    膜シンポジウム2025, 2025年11月

  • Thin film composite polyamide membranes for solvent reverse osmosis
    Kecheng Guan
    2025 International Symposium on Advanced Membrane Materials and Separation Technologies, 2025年10月
    [招待有り]
    口頭発表（基調）

  • Zwitterionic nanofiltration membranes for charge-sign-independent separation of mono- and divalent ions
    Kecheng Guan, Hideto Matsuyama
    化学工学会第56回秋季大会, 2025年09月
    口頭発表（一般）

  • Charge-sign-independent separation of mono- and divalent ions with nanofiltration membranes
    Kecheng Guan, Hideto Matsuyama
    15th Conference of Aseanian Membrane Society, 2025年08月
    口頭発表（一般）

  • Graphene Oxide Coatings for Improved Membrane Distillation
    Kecheng Guan, Hideto Matsuyama
    日本膜学会「第47年会」, 2025年06月

  • Intercalation modifications of graphene oxide nanofiltration membranes
    管科成, 松山秀人
    化学工学会第90年会, 2025年03月
    口頭発表（一般）

  • Stability of two-dimensional graphene oxide membrane nanochannels
    Kecheng Guan, Hideto Matsuyama
    Membrane Society of Australasia (MSA) Annual Meeting and Conference 2024, 2024年12月
    [招待有り]
    口頭発表（招待・特別）

  • Nanochannel stability of graphene oxide membranes
    管科成, 松山秀人
    膜シンポジウム2024, 2024年11月

  • Controlled formation of polyethylenimine-based polyamide membranes for lithium extraction
    Kecheng Guan, Shang Fang, Hideto Matsuyama
    化学工学会第55回秋季大会, 2024年09月

  • Membrane coatings for robust seawater distillation
    Kecheng Guan, Hideto Matsuyama
    14th Conference of Aseanian Membrane Society (AMS), 2024年07月
    [招待有り]
    口頭発表（招待・特別）

  • Thin film composite membrane with improved permeance for general reverse osmosis
    管科成, 松山秀人
    日本膜学会「第46年会」, 2024年06月
    口頭発表（一般）

  • Surface coatings for fouling-resistant membrane distillation
    Kecheng Guan, Hideto Matsuyama
    The North American Membrane Society (NAMS) Annual Meeting 2024, 2024年05月
    [招待有り]
    口頭発表（招待・特別）

  • Confined and mediated intercalation modification of graphene oxide membranes
    Kecheng Guan, Hideto Matsuyama
    International Conference on Future Membranes 2024, 2024年04月
    [招待有り]
    口頭発表（招待・特別）

  • Confined and mediated intercalation modification of graphene oxide membranes
    Kecheng Guan, Siyu Zhou, Hideto Matsuyama
    日本膜学会「第45年会」・「膜シンポジウム2023」合同大会, 2023年11月

  • Surface coatings for fouling-resistant membrane distillation
    Kecheng Guan, Yuandong Jia, Hideto Matsuyama
    化学工学会第54回秋季大会, 2023年09月

  • Confined graphene oxide nanochannel membranes for desalination
    Kecheng Guan, Wanqin Jin, Hideto Matsuyama
    The 13th International Congress on Membranes and Membrane Processes, 2023年07月
    口頭発表（一般）

  • Deformation constraints of graphene oxide nanochannels under reverse osmosis
    Kecheng Guan, Wanqin Jin, Hideto Matsuyama
    化学工学会第88年会, 2023年03月

  • Composite membrane structure with asymmetric wetting properties for membrane distillation
    Kecheng Guan, Yuandong Jia, Hideto Matsuyama
    The 11th International Membrane Science & Technology Conference, 2022年12月

  • Asymmetric superwetting Janus membrane for membrane distillation
    Kecheng Guan, Yuandong Jia, Hideto Matsuyama
    化学工学会第53回秋季大会, 2022年09月

  • Polyketone enabled membranes materials for water purification
    Kecheng Guan, Hideto Matsuyama
    13th Conference of the Aseanian Membrane Society, 2022年07月
    口頭発表（一般）

  • Thin film composite reverse osmosis membrane with polyketone substrates
    Kecheng Guan, Hideto Matsuyama
    日本膜学会第44年会, 2022年06月

  • Microstructured coating for superwetting membrane surfaces
    Kecheng Guan, Yuandong Jia, Hideto Matsuyama
    膜シンポジウム2021, 2021年11月

  • Multilayered graphene oxide membranes with confined nanochannels for ion exclusion
    Kecheng Guan, Hideto Matsuyama
    5th International Conference on Membrane Desalination 2021, 2021年11月

  • Superwetting polyketone membranes for oil/water separation
    Kecheng Guan, Yuandong Jia, Hideto Matsuyama
    化学工学会第52回秋季大会, 2021年09月

  • Chemically converted graphene membrane with ion-exclusion nanochannels
    Kecheng Guan, Hideto Matsuyama
    日本膜学会第43年会, 2021年06月

  • Nanochannel-confined charge repulsion of ions in a reduced graphene membrane
    Kecheng Guan, Hideto Matsuyama
    化学工学会第86回年会, 2021年03月
    口頭発表（一般）

  • Controlling the formation of porous polyketone membrane by a cross-linkable alginate additive
    Kecheng Guan, Lei Zhang, Shengyao Wang, Hideto Matsuyama
    12th International Congress on Membranes and Membrane Processes, 2020年12月, 英語
    ポスター発表

  • Nanochannel-confined charge repulsion of ions in a reduced graphene membrane
    Kecheng Guan, Hideto Matsuyama
    膜シンポジウム2020, 2020年11月, 英語
    口頭発表（一般）

  • Controlling the formation of porous polyketone membranes via a cross-linkable alginate additive for oil-in-water emulsion separations
    Kecheng Guan, Lei Zhang, Shengyao Wang, Ryosuke Takagi, Hideto Matsuyama
    化学工学会第51回秋季大会, 2020年09月, 英語
    口頭発表（一般）

  • 3D porous nanocrystals embedded graphene membrane for water purification
    Kecheng Guan, Jie Shen, Jing Zhao, Gongping Liu, Wanqin Jin
    11th International Congress on Membranes and Membrane Processes, 2017年07月, 英語
    ポスター発表

■ 所属学協会
  • 日本膜学会
    2024年10月 - 現在

  • 化学工学会
    2019年 - 現在

  • 北米膜学会
    2024年05月 - 2025年04月

  • アメリカ化学会
    2023年 - 2024年

■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • エネルギー効率の高いリチウム抽出のための界面重合による荷電微細孔膜
    管科成
    日本学術振興会, 二国間交流事業, 韓国(NRF)との共同研究, 2026年04月 - 2028年03月, 研究代表者

  • Development of multiscale simulations on interfacial polymerization of polyamide desalination membranes
    Zhaohuan Mai, 松山秀人, Kecheng Guan
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 神戸大学, 2025年02月 - 2028年03月

  • Interfacial polymerization of fluorous covalent organic framework membranes for crude oil fractionation
    管科成
    花王芸術・科学財団, 花王科学奨励賞（研究助成）, 2026年04月 - 2027年03月, 研究代表者

  • 混合アミン単量体から製造されたポリアミドナノろ過膜によるリチウム回収
    管科成
    公益財団法人ひょうご科学技術協会, 学術研究助成事業, 2025年04月 - 2026年03月, 研究代表者

  • Development of continuous layer coated membrane for fouling-resistant membrane distillation
    Guan Kecheng
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 若手研究, 神戸大学, 2023年04月 - 2026年03月

  • ポリアミド膜の界面重合反応制御による機能性の向上とリチウム分離への応用
    管科成
    川西記念新明和教育財団, 科学技術研究助成金支給事業, 2024年06月 - 2025年06月, 研究代表者

  • 2-Dチャネル構造の精密制御による高透過性超薄型ナノシート有機溶剤ろ過膜の創製
    中川 敬三, 松山 秀人, 吉岡 朋久, Guan Kecheng
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 神戸大学, 2022年04月01日 - 2025年03月31日
    本研究では種々のナノシート材料を支持膜上に積層することによって超薄型有機溶剤ろ過膜を作製し，2-Dチャネル内での有機溶剤透過メカニズムの解明および溶剤―溶質，溶剤―溶剤分離の検証を行う．有機架橋分子を層間に導入し，2-Dチャネル内での化学的相互作用を評価することで積層構造を精密に制御し，透過性や阻止性に寄与する因子を明らかにする．これにより革新的な高透過性ナノシート積層型有機溶剤ろ過膜を実現し，膜工学分野における新たな基礎学理を構築する． R5年度の研究では，GOナノシート積層膜のチャネル構造の制御を目的として，GO層間における金属有機構造体(MOF)ナノシートの形成，またGO層間への二次元物質であるポルフィリン分子の導入に関する検討を行った． 1. MOF-GO複合積層膜は，GO層間におけるZnOナノ粒子のソルボサーマル合成とGO層間の制限された2-Dチャネル内でのZnOからZn-TCPPへのin-situ変換を利用した2段階の方法で作製した．ZnOの合成時間や担持量を最適化することにより，2-Dチャネル内でZn-TCPPの優先配向が示され，水分子の透過パスが短くなり，19.0 L m-2 h-1 bar -1という高い透水性と高いアニオン性色素阻止率を達成した．またメタノールなどアルコール系溶媒への応用も可能であることを確認した． 2. GO積層膜へのポルフィリン(TPP: 5,10,15,20-Tetraphenylporphyrin)分子の導入によるOSN性能への影響について検討した．GO+TPP積層膜において，X線回折測定により積層構造に由来する回折ピークが観察され，TPP修飾により層間隔がわずかに増加することが確認された．またOSN性能を評価したところ，メタノール透過性が増加し，メタノール中のビタミンB12の阻止率は90%以上に向上した．TPP修飾により層間隔の拡大による流量の増加と，2Dチャネル内に部分的な立体障害が生まれたことによる分子ふるい効果の向上によるものと考えられる．

  • かん水処理のための非対称な濡れ性を持つ膜の研究
    管科成
    公益財団法人 住友財団, 基礎科学研究助成, 2023年11月 - 2024年11月, 研究代表者

  • ナノシート積層型有機溶剤ナノろ過膜の開発による省エネルギー溶剤回収
    中川敬三, Kecheng Guan
    新エネルギー・産業技術総合開発機構, 官民による若手研究者発掘支援事業（若サポ）, NEDO 官民による若手研究者発掘支援事業／マッチングサポートフェーズ（環境・エネルギー分野）, 2022年01月 - 2023年03月, 研究分担者

■ メディア報道
  • 海水から淡水をつくる高性能な膜 神戸大が開発
    朝日新聞, 2021年02月
    新聞・雑誌

  • 海水から淡水をつくる高性能な膜を開発
    神戸大学 ニュースサイト
    2020年12月, https://www.kobe-u.ac.jp/ja/news/article/2020_12_24_02/
    インターネットメディア

研究シーズ

■ 研究シーズ
  • ナノ構造制御による革新的逆浸透膜の開発
    シーズカテゴリ：ナノテク・材料
    研究キーワード：逆浸透膜, ナノ構造, ポリアミド, ナノシート, 脱塩
    研究の背景と目的：薄膜複合膜を用いた逆浸透による海水淡水化は、世界的な水不足を解消するための大きな解決策となっています。また、浄水のための効率的な膜分離プロセスには、膜材料と膜構造の開発が非常に重要です。本研究は、膜材料の互換性と膜の選択性の問題を解決するために、薄膜複合膜の界面とチャネル構造の特性に焦点を当てています。これらの研究により、高性能な海水淡水化プロセスのための理想的な膜を得ることが期待されています。
    研究内容：薄膜複合膜の我々の研究では、ポリアミドや二次元ナノシートなどの膜素材を用いて、膜界面や膜流路の制御を行っています。(1) 膜界面の最適化では、多孔質基板と薄膜選択層との相性問題を解決するために、膜基板を制御する設計戦略を実施しています。例えば、多孔質膜基板の表面化学と構造を制御して、その上の薄膜選択層の界面重合プロセスを最適化した結果、一定の塩分阻止率を保持したまま10倍以上の水透過性を得ることができました。(2) 膜チャネルの制御には、膜の透過性と選択性のトレードオフを解消するために、細孔径の制御や細孔壁の機能化などの設計戦略が用いています。例えば、グラフェン酸化物多層膜の2次元ナノチャネルの特性を制御し、「ナノチャネル内の閉鎖電荷反発」効果を実現することで、海水淡水化プロセスにおける水からの塩類溶質の高い排除を可能にしました。

    期待される効果や応用分野：逆浸透膜用の薄膜複合膜のこのような戦略は、複合構造を持つ逆浸透膜の共通の課題を軽減することが期待され、これは塩分よりも水を高速かつ選択的に透過させるために重要です。本研究の最終的な目標は、界面とナノチャネル特性を統合した新しいタイプの逆浸透膜を実現することです。これにより海水淡水化など逆浸透プロセスの必要エネルギーが大幅に削減され、今日のエネルギー問題や環境問題の解決につながります。
    関係する業績：[1] K. Guan, et al., Nat. Commun., 14 (2023) 1016; [2] K. Guan, et al., Nano Lett., 21 (2021) 3495-3502; [3] K. Guan, et al., J. Membr. Sci., 640 (2021) 119801
研究者連絡先、関連サイト
　　　　　
メールアドレス：guanpeople.kobe-u.ac.jp　※左記の「@」は画像ですので、ご利用の際はテキストの「@」を入力してください。
　　　　　
関連WEBサイト：https://www.webofscience.com/wos/author/rid/Q-9228-2016
研究者紹介：https://kuid-rm-web.ofc.kobe-u.ac.jp/search/detail?systemId=10a226572fb8e061520e17560c007669
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