Ultrasound induced micro-heterogeneous reaction fields and their applications to chemical processing

• Project/Area Number: 17310086
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Microdevices/Nanodevices
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: IIDA Yasuo National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 先進製造プロセス研究部門, グループ長 (20356405)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): TOWATA Atsuya 独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (80357590) ; YASUI Kyuichi 独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (30277842) ; KOZUKA Teruyuki 独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (60357001) ; TUZIUTI Toru 独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (70357515)
• Project Period (FY): 2005 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥13,720,000 (Direct Cost: ¥12,700,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2008: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2007: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2006: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000); Fiscal Year 2005: ¥5,500,000 (Direct Cost: ¥5,500,000)
• Keywords: 超音波 / マイクロ空間 / キャビテーション / 反応場 / ソノプロセス / マイクロバブル / 気泡 / ソノケミストリー / エマルジョン

Research Abstract

溶液中に超音波を照射することにより生成するキャビテーション気泡を用いた特異な化学反応場について検討した。マイクロリアクター内での気泡挙動の顕微鏡観察により、キャビテーションや気泡構造形成のメカニズムについての基礎理解を深めるとともに、機能性ナノ粒子の合成等を行い新規反応場の特徴と有用性を明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] マイクロバブルの破壊に与える気泡間相互作用の影響 (2009)
  • Author(s): 安井久一, 他
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術研究報告 109(印刷中)
  • NAID: 110007227270
• [Journal Article] Optical cavitation probe using light scattering from bubble clouds (2008)
  • Author(s): 飯田康夫, Lee Yu-Ting Judy, 小塚晃透, 安井久一, 砥綿篤哉, 辻内 亨
  • Journal Title: ULTRASONICS SONOCHEMISTRY 16 Pages: 519-524
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The rangeof ambient radius for an active bubble in sonoluminescence and sonochemical reactions (2008)
  • Author(s): 安井久一, 辻内 亨, Lee Yu-Ting Judy, 小塚晃透, 砥綿篤哉, 飯田康夫
  • Journal Title: JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS 128 184705 Pages: 1847051-12
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ソノプロセス-超音波の化学工学応用 (2008)
  • Author(s): 飯田康夫
  • Journal Title: 化学工学 72 Pages: 610-613
  • NAID: 10024389718
• [Journal Article] Strongly interacting bubblesunder an ultrasonic horn (2008)
  • Author(s): 安井久一, 飯田康夫, 辻内 亨, 小塚晃透, 砥綿篤哉
  • Journal Title: PHYSICAL REVIEW E 77 Pages: 0166091-10
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Optical cavitation probe using light scattering from bubble clouds (2008)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Journal Title: ULTRASONICS SONOCHEMISTRY 16 Pages: 519-524
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protein release from yeast cells as an evaluation method of physical effects in ultrasonic field (2008)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Journal Title: ULTRASONICS SONOCHEMISTRY 15 Pages: 995-1000
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The range of ambient radius for an active bubble in sonoluminescence and sonochemical reactions (2008)
  • Author(s): 安井久一, 他
  • Journal Title: JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS 128
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ソノプロセス-超音波の化学工学応用- (2008)
  • Author(s): 飯田康夫
  • Journal Title: 化学工学 72 Pages: 610-613
  • NAID: 10024389718
• [Journal Article] Strongly interacting bubbles under an ultrasonic horn (2008)
  • Author(s): 安井 久一, 他
  • Journal Title: PHYSICAL REVIEW E 77 Pages: 0166091-10
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protein release from yeast cells as an evaluation method of physical effects in ultrasonic field (2007)
  • Author(s): 飯田康夫, 辻内亨, 安井久一, 小塚晃透, 砥綿篤哉
  • Journal Title: ULTRASONICS SONOCHEMISTRY 15 Pages: 995-1000
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The influence of surface active solutes on the coalescence, clustering and fragmentation of acoustic bubbles confined in a microspace (2007)
  • Author(s): Lee Yu-Ting Judy, 辻内 亨, 安井久一, Sandra Kentish, Franz Grieser, Muthupandian Ashokkumar, 飯田康夫
  • Journal Title: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C 111 Pages: 19015-19023
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bubble motions confined in amicrospace observed with stroboscopic (2007)
  • Author(s): 飯田康夫, 辻内 亨, 安井久一, 砥綿篤哉, 小塚晃透
  • Journal Title: ULTRASONICS SONOCHEMISTRY 14 Pages: 621-626
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ultrasound Induced Formation of Paraffin Emulsion Droplets as Template for the Preparation of Porous Zirconia (2007)
  • Author(s): 砥綿篤哉, 安井久一, 辻内 亨, 小塚晃透, Manickam Sivakumar, 飯田康夫
  • Journal Title: ULTRASONICS SONOCHEMISTRY 14 Pages: 705-710
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] FEM calculation of an acoustic field in a sonochemical reactor (2007)
  • Author(s): 安井久一, 小塚晃透, 辻内 亨, 砥綿篤哉, 飯田康夫
  • Journal Title: ULTRASONICS SONOCHEMISTRY 14 Pages: 605-614
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The influence of surface active solutes on the coalescence,clustering and fragmentation of acoustic bubbles confined in a microspace (2007)
  • Author(s): J.Lee, 他
  • Journal Title: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C 111 Pages: 19015-19023
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bubble motions confined in a microspace observed with stroboscopic technique (2007)
  • Author(s): 飯田康夫 他
  • Journal Title: ULTRASONICS SONOCHEMISTRY 14(印刷中)
• [Journal Article] Ultrasound Induced Formation of Paraffin Emulsion Droplets as Template for the Preparation of Porous Zirconia (2007)
  • Author(s): 砥綿篤哉 他
  • Journal Title: ULTRASONICS SONOCHEMISTRY 14(印刷中)
• [Journal Article] FEM calculation of an acoustic field in a sonochemical reactor (2007)
  • Author(s): 安井久一 他
  • Journal Title: ULTRASONICS SONOCHEMISTRY 14(印刷中)
• [Journal Article] Viscosity control of starch and polysaccharide solutions after gelatinization with ultrasound (2007)
  • Author(s): 飯田康夫 他
  • Journal Title: Innovative Food Science and Emerging Technologies 8(受理)
• [Journal Article] 超音波を照射したマイクロ空間内での気泡挙動の観察 (2007)
  • Author(s): 飯田康夫
  • Journal Title: 超音波テクノ 19(印刷中)
• [Journal Article] Fabrication of Zn Ferrite Nanocrystals by Sonochemical Emulsification and Evaporation: Observation ofMagnetization and its relaxation at low temperature (2006)
  • Author(s): Manickam Sivakumar, 安井久一, 砥綿篤哉, 辻内 亨, 飯田康夫
  • Journal Title: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B 110 Pages: 15234-15243
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Influence of dissolved-air concentration on spatial distribution of bubbles for sonochemistry (2006)
  • Author(s): 辻内 亨, 安井久一, Manickam Sivakumar, 飯田康夫
  • Journal Title: Ultrasonics 44S
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fabrication of Zn Ferrite Nanocrystals by Sonochemical Emulsification and Evaporation : Observation of Magnetization and its relaxation at low temperature (2006)
  • Author(s): M.Sivakumar 他
  • Journal Title: J.Phys.Chem.B 110 Pages: 15234-15243
• [Journal Article] Repetitive microbubble oscillations observed under microscope (2006)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Journal Title: Proceedings of the 9th Western Pacific Acoustics Conference (受理)
• [Journal Article] Enhancement of sonochemical reaction by introduction of micron-sized air bubbles (2006)
  • Author(s): 辻内 亨, 他
  • Journal Title: Proceedings of the 9th Western Pacific Acoustics Conference (受理)
• [Journal Article] ソノルミネッセンスと気泡ダイナミクス (2006)
  • Author(s): 安井久一, 他
  • Journal Title: 電子情報通信学会論文誌 A 基礎・境界 (受理)
• [Journal Article] Influence of dissolved-air concentration on spatial distribution of bubbles for sonochemistry (2006)
  • Author(s): 辻内 亨, 他
  • Journal Title: Ultrasonics (受理)
• [Journal Article] 微小空間における気泡振動の観察 (2005)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Journal Title: 第14回ソノケミストリー討論会講演論文集 Pages: 44-46
• [Journal Article] ソノケミカル反応装置における音場計算 (2005)
  • Author(s): 安井久一, 他
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術研究報告 105巻440号 Pages: 51-56
  • NAID: 110004019642
• [Journal Article] Viscosity control of starch andpolysaccharide solutions after gelatinization with ultrasound
  • Author(s): 飯田康夫, 辻内 亨, 安井久一, 砥綿篤哉, 小塚晃透
  • Journal Title: Innovative Food Science and Emerging Technologies Pages: 140-146
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protein release from yeast cells as an evaluation method of physical effects in ultrasonic field
  • Author(s): 飯田 康夫, 他
  • Journal Title: ULTRASONICS SONOCHEMISTRY (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The range of ambient radius for an active bubble in sonoluminescenceand sonochemical reactions
  • Author(s): 安井 久一, 他
  • Journal Title: JOURNAL OF CHEMICM PHYSICS (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 音響キャビテーション・ノイズにおける"白色雑音"の発生機構 (2009)
  • Author(s): 安井久一, 他
  • Organizer: 日本機械学会 関東支部 第15期総会講演会
  • Place of Presentation: 水戸
  • Year and Date: 2009-03-07
• [Presentation] 殻を持ったマイクロバブルの合成とその特性評価 (2008)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Organizer: 第17回ソノケミストリー討論会
  • Place of Presentation: 調布、電気通信大学
  • Year and Date: 2008-12-06
• [Presentation] 殻を持ったマイクロバブルの合成とその特性評価 (2008)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Organizer: 第17回 ソノケミストリー討論会
  • Place of Presentation: 調布、電気通信大学
  • Year and Date: 2008-12-06
• [Presentation] 超音波反応槽内における気泡構造形成過程の観察 (2008)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Organizer: 第29回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2008-11-12
• [Presentation] 気泡数の変動を取り入れたキャビテーション・ノイズの数値シミュレーション (2008)
  • Author(s): 安井久一, 他
  • Organizer: 第29回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2008-11-12
• [Presentation] 気泡数の変動を取り入れたキャビテーション・ノイズの数値シミュレーション (2008)
  • Author(s): 安井久一, 他
  • Organizer: 第29回 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
  • Place of Presentation: 仙台、シルバーセンター
  • Year and Date: 2008-11-12
• [Presentation] 超音波反応槽内における気泡構造形成過程の観察 (2008)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Organizer: 第29回 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
  • Place of Presentation: 仙台、シルバーセンター
  • Year and Date: 2008-11-02
• [Presentation] Optical cavitation probe: Scattered light from bubble clouds contain rich information on cavitation fields (2008)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Organizer: European Society of Sonochemistry Meeting 2008
  • Place of Presentation: ラ・グラン・モト、フランス
  • Year and Date: 2008-06-02
• [Presentation] Direct observation of population phenomena in cavitation fields (2008)
  • Author(s): 飯田康夫、他
  • Organizer: European Society of Sonochemistry Meeting
  • Place of Presentation: ラ・グラン・モト、フランス
  • Year and Date: 2008-06-02
• [Presentation] Direct observation of population phenomena in cavitation fields (2008)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Organizer: European Society of Sonochemistry Meeting 2008
  • Place of Presentation: フランス、ラ・グラン・モト
  • Year and Date: 2008-06-02
• [Presentation] Optical cavitation probe : Scattered light from bubble clouds contain rich information on cavitation fields (2008)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Organizer: European Society of Sonochemistry Meeting 2008
  • Place of Presentation: フランス、ラ・グラン・モト
  • Year and Date: 2008-06-02
• [Presentation] Relationship between the bubble temperature and main oxidant created inside an air bubble under ultrasound (2007)
  • Author(s): 安井久一, 他
  • Organizer: International Symposium on Sonochemistry and Sonoprocessing 2007
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2007-12-07
• [Presentation] Observations of native sonoluminescence structure with intensified CCD (2007)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Organizer: International Symposium on Sonochemistry and Sonoprocessing 2007
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2007-12-06
• [Presentation] Observations of native sonoluminescence stmcture with intensified CCD (2007)
  • Author(s): 飯田 康夫, 他
  • Organizer: International SymPosium on Sonochemistry and Sonoprocessing 2007
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2007-12-06
• [Presentation] Observation of population phenomena in cavitation fields (2007)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Organizer: International Workshop on Applied Sonochemistry
  • Place of Presentation: メルボルン、オーストラリア
  • Year and Date: 2007-09-17
• [Presentation] Numerical calculations for sonochemistry (2007)
  • Author(s): 安井久一. 他
  • Organizer: International Workshop on Applied Sonochemistry
  • Place of Presentation: メルボルン、オーストラリア
  • Year and Date: 2007-09-17
• [Presentation] Observation of population phenomena in cavitation fields (2007)
  • Author(s): 飯田 康夫, 他
  • Organizer: Interlational Workshop on Applied Sonochemistry
  • Place of Presentation: メルボルン
  • Year and Date: 2007-09-17
• [Presentation] Fabrication of liposomes, gold nano particles and their composite in a microreactor with ultrasonic agitation (2007)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Place of Presentation: ウイーン、オーストリア
  • Year and Date: 2007-04-13
• [Presentation] Fabhcation of hposomes,gold nano particles and their composite in amicroreactor with ultrasonic agitation (2007)
  • Author(s): 飯田 康夫, 他
  • Organizer: The International Congress on Ultrasonics
  • Place of Presentation: ウイーン
  • Year and Date: 2007-04-13
• [Presentation] Influence of ultrasonic frequency on sonochemical reactions (2006)
  • Author(s): 安井久一, 他
  • Organizer: 第4回 日米音響学会ジョイントミーティング
  • Place of Presentation: ハワイ、米国
  • Year and Date: 2006-11-30
• [Presentation] マイクロチャンネルにおけるリポソーム形成過程に対する超音波照射効果 (2006)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Organizer: 第27回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2006-11-17
• [Presentation] ソノケミカル反応に与える周波数の影響に関する理論的研究 (2006)
  • Author(s): 安井久一, 他
  • Organizer: 第15回ソノケミストリー討論会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 2006-10-28
• [Presentation] 銀ナノ粒子合成における超音波照射の影響 (2006)
  • Author(s): 砥綿篤哉, 他
  • Organizer: 第15回ソノケミストリー討論会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 2006-10-27
• [Presentation] 超音波照射で乳化したパラフィン粒子をテンプレートとして利用したジルコニア多孔質材料の作製 (2006)
  • Author(s): 砥綿篤哉, 他
  • Organizer: 化学工学会第38回秋季大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2006-09-17
• [Presentation] Enhancement of sonochemical reaction by introduction of micron-sized air bubbles (2006)
  • Author(s): 辻内 亨, 他
  • Organizer: The 9th Western Pacific Acoustic Conference
  • Place of Presentation: ソウル、韓国
  • Year and Date: 2006-06-27
• [Presentation] Repetitive microbubble oscillations observed under microscope (2006)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Organizer: The 9th Western Pacific Acoustic Conference
  • Place of Presentation: ソウル、韓国
  • Year and Date: 2006-06-26
• [Presentation] Multibubble Sonoluminescence from Aqueous SDS Solutions: The Effect of Ultrasonic Frequency and the Role of SDS (2006)
  • Author(s): 安井久一, 他
  • Organizer: 10th Meeting of the European Society of Sonochemistry
  • Place of Presentation: ハンブルグ、ドイツ
  • Year and Date: 2006-06-06
• [Presentation] FEM calculation of an acoustic field in a sonochemical reactor (2006)
  • Author(s): 安井久一, 他
  • Organizer: 10th Meeting of the European Society of Sonochemistry
  • Place of Presentation: ハンブルグ、ドイツ
  • Year and Date: 2006-06-05
• [Presentation] ソノケミカル反応容器のための音場計算 (2006)
  • Author(s): 安井久一, 他
  • Organizer: 日本音響学会2006年春季研究発表会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2006-03-14
• [Presentation] Numerical simulation for single-bubble sonochemistry (2005)
  • Author(s): 安井久一, 他
  • Organizer: PACIFICHEM 2005
  • Place of Presentation: ハワイ、米国
  • Year and Date: 2005-12-17
• [Presentation] Effects of ultrasound frequency on the preparation of sonicatedliposomes (2005)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Organizer: PACIFICHEM 2005
  • Place of Presentation: ハワイ、米国
  • Year and Date: 2005-12-16
• [Presentation] 微小空間における気泡振動の観察 (2005)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Organizer: 第14回ソノケミストリー討論会
  • Place of Presentation: 豊橋
  • Year and Date: 2005-10-28
• [Presentation] マイクロ空間への超音波照射による流れと微粒子操作 (2005)
  • Author(s): 飯田康夫, 他
  • Organizer: 第66回分析化学討論会
  • Place of Presentation: 北見
  • Year and Date: 2005-05-15
• [Presentation] Influence of ambient bubble radius on sonoluminescence and sonochemical reactions
  • Author(s): 安井久一, 他
  • Organizer: 19th International Congress on Acoustics
  • Place of Presentation: マドリッド、スペイン
• [Book] ソノプロセスのはなし-超音波の化学工学利用 (2006)
  • Author(s): 飯田康夫
  • Total Pages: 119
  • Publisher: 日刊工業新聞社
• [Book] ソノプロセスのはなし-超音波の化学工学利用 (2006)
  • Author(s): 飯田康夫
  • Total Pages: 119
  • Publisher: 日刊工業新聞
• [Patent(Industrial Property Rights)] 気泡添加による液処理方法及び装置 (2006)
  • Inventor(s): 辻内 亨, 他
  • Industrial Property Rights Holder: 産業技術総合研究所
  • Industrial Property Number: 2006-101524
  • Filing Date: 2006-04-03