• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development of high-efficiency sonoreactor using ultrafine bubble and application for wastewater treatment

Research Project

Project/Area Number 16H04560
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Reaction engineering/Process system
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Keiji Yasuda  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (80293645)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小島 義弘  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (80345933)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2016: ¥14,690,000 (Direct Cost: ¥11,300,000、Indirect Cost: ¥3,390,000)
Keywords反応装置 / ソノプロセス / ウルトラファインバブル / キャビテーション / 超音波 / 化学工学 / ファインバブル
Outline of Final Research Achievements

By using ultrafine bubbles (UFB) whose diameter is less than 1 micrometer, chemical and mechanical effects of ultrasound were enhanced. When ultrasound was irradiated to ultrapure water without UFB, UFB was generated. Number concentration of UFB increased with decreasing ultrasonic frequency.
Synthesis of gold nanoparticles by sonochemical method is performed. By the addition of UFB, diameter of gold nanoparticles is reduced and stability of gold nanoparticles in solution is improved.
To investigate mechanical effect, phenylalanine in aqueous solution was separated by ultrasonic atomization. Concentration factor increased by UFB addition.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

低周波の超音波によって簡単に短時間でウルトラファインバブル(UFB)を生成できる。また、界面活性剤などの安定剤が無くても、UFBと超音波によって微細で安定な金ナノ粒子を合成できる。さらに、水中の生理活性物質の超音波霧化濃縮においてUFBの添加によって、濃縮率が増大する。これらの効果はUFBによる超音波キャビテーションの生成促進、UFBと超音波の相互作用、UFB表面の帯電性・疎水性・長期安定性に起因し、学術的にも大変興味深い。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (25 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 6 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Generation and Reduction of Bulk Nanobubbles by Ultrasonic Irradiation2019

    • Author(s)
      Keiji Yasuda, Hodaka Matsushima, Yoshiyuki Asakura
    • Journal Title

      Chemical Engineering Science

      Volume: 195 Pages: 445-461

    • DOI

      10.1016/j.ces.2018.09.044

    • NAID

      120006623821

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurement of Distribution of Broadband Noise and Sound Pressures in Sonochemical Reactor2018

    • Author(s)
      Keiji Yasuda, Tam Thanh Nguyen, Yoshiyuki Asakura
    • Journal Title

      Ultrasonics Sonochemistry

      Volume: 43 Pages: 23-28

    • DOI

      10.1016/j.ultsonch.2017.12.051

    • NAID

      120006491442

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Fine Bubble Elimination Methods2019

    • Author(s)
      Shizuka Ohuchi, Keiji Yasuda
    • Organizer
      13th International Symposium of Fine Bubble Technology
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ウルトラファインバブルのソノケミストリー応用2018

    • Author(s)
      安田啓司
    • Organizer
      第4回ファインバブル学会連合シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 超音波とファインバブルとの相互作用について2018

    • Author(s)
      安田啓司
    • Organizer
      平成30年度ファインバブル産業会 認証委員会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 超音波プロセスへのウルトラファインバブルの活用2018

    • Author(s)
      安田啓司
    • Organizer
      第12回ファインバブル国際シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ウルトラファインバブルとソノプロセスへの応用2018

    • Author(s)
      安田啓司
    • Organizer
      化学工学会関東支部第26回イブニングセミナー
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Effect of Ultrafine Bubbles on Reducer-free Synthesis of Gold Nanoparticles by Ultrasound2018

    • Author(s)
      Keiji Yasuda, Toshifumi Sato, Yoshiyuki Asakura
    • Organizer
      38th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ファインバブルとソノケミカル効率との関係2018

    • Author(s)
      松島穂高、朝倉義幸、安田啓司
    • Organizer
      化学工学会第50回秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ウルトラファインバブルと超音波による還元剤・界面活性剤フリーの金ナノ粒子合成及び粒子制御2018

    • Author(s)
      佐藤智史、朝倉義幸、安田啓司
    • Organizer
      第49回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波による化学反応速度に影響を与える因子2018

    • Author(s)
      松島穂高、朝倉義幸、安田啓司
    • Organizer
      第49回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ソノケミカル効率に影響を与える因子2018

    • Author(s)
      松島穂高、朝倉義幸、安田啓司
    • Organizer
      第27回ソノケミストリー討論会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Study on Generation and Reduction of Nanobubbles by Ultrasonic Irradiation2018

    • Author(s)
      Yoshiyuki Asakura, Hodaka Matsushima, Keiji Yasuda
    • Organizer
      16th of the European Society of Sonochemistry
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高効率ソノリアクターの開発と機能性ナノ粒子の合成2017

    • Author(s)
      安田啓司
    • Organizer
      日本セラミックス協会マテリアル・ファブリケーション・デザイン研究会 第3 回講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 金ナノ粒子の超音波合成に及ぼすウルトラファインバブルの効果2017

    • Author(s)
      佐藤智史, 安田啓司, 朝倉義幸
    • Organizer
      信州コロイド&界面科学研究会 第3回研究討論会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波を用いたウルトラファインバブルの生成と消滅2017

    • Author(s)
      朝倉義幸, 松島穂高, 安田啓司
    • Organizer
      信州コロイド&界面科学研究会 第3回研究討論会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ウルトラファインバブルを利用した超音波反応器の開発2017

    • Author(s)
      松島穂高, 朝倉義幸, 安田啓司
    • Organizer
      第26回ソノケミストリー討論会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波とウルトラファインバブルを用いた金ナノ粒子の合成2017

    • Author(s)
      佐藤智史, 安田啓司, 朝倉義幸
    • Organizer
      第26回ソノケミストリー討論会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ウルトラファインバブルの生成・消滅に及ぼす超音波条件の影響2017

    • Author(s)
      朝倉義幸, 松島穂高, 安田啓司
    • Organizer
      第26回ソノケミストリー討論会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波照射によるウルトラファインバブルの生成2017

    • Author(s)
      松島穂高, 安田啓司, 朝倉義幸
    • Organizer
      化学工学会第49回秋季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波による金ナノ粒子の合成に及ぼすウルトラファインバブルの影響2017

    • Author(s)
      佐藤智史, 安田啓司, 朝倉義幸
    • Organizer
      化学工学会第49回秋季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Generation and Reduction of Ultrafine Bubble by Ultrasonic Irradiation2017

    • Author(s)
      Yoshiyuki Asakura, Hodaka Matsushima, Keiji Yasuda
    • Organizer
      38th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of Frequency on Generation of Ultrafine Bubble by Ultrasonic Irradiation2017

    • Author(s)
      Yoshiyuki Asakura, Hodaka Matsushima, Keiji Yasuda
    • Organizer
      2017 International Congress on Ultrasonics
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measurement of Distribution of Sound Pressure of Fundamental, Subharmonic and White Noise in Sonochemical Reactor2016

    • Author(s)
      Y. Asakura T T. Nguyen N. Okada K. Yasuda
    • Organizer
      37th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • Place of Presentation
      Busan, Korea
    • Year and Date
      2016-11-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measurement of Sound Pressure in the Presence of Cavitation Bubbles2016

    • Author(s)
      T. T. Nguyen, Y. Asakura, N. Okada, K. Yasuda
    • Organizer
      37th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • Place of Presentation
      Busan, Korea
    • Year and Date
      2016-11-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 資源・環境分野へのファインバブルの応用2016

    • Author(s)
      安田啓司
    • Organizer
      化学工学会第50回化学工学の進歩講習会
    • Place of Presentation
      名古屋市工業試験場
    • Year and Date
      2016-11-09
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] キャビテーション、化学的効果、機械的効果の閾値の測定と周波数依存性2016

    • Author(s)
      朝倉義幸, T. T. Nguyen, 安田啓司, 香田 忍
    • Organizer
      第25回ソノケミストリー討論会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2016-10-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 超音波化学反応装置及び方法2018

    • Inventor(s)
      朝倉義幸、安田啓司
    • Industrial Property Rights Holder
      朝倉義幸、安田啓司
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi