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

イオン駆動液体モーターの研究

Research Project

Project/Area Number 19656206
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Properties in chemical engineering process/Transfer operation/Unit operation
Research InstitutionDoshisha University

Principal Investigator

塩井 章久  Doshisha University, 理工学部, 教授 (00154162)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Keywords油水界面 / マランゴニ不安定性 / ボルタンメトリ / 秩序運動 / イオン選択性 / 電気化学的不安定性 / 界面活性剤 / 非線形ダイナミクス
Research Abstract

交付申請書に記載のように,本年度は油相を液滴(懸滴)として水相中に形成させ油水界面に電位差を印可することで発生する界面の運動を観察した。水相中に2族元素のカチオンだけを用い,油相中にジ2エチルヘキシル燐酸DEHPAを用いた。カチオンがMg^<2+>,Sr^<2+>,Ba^<2+>のときは,印可電位差に応じた界面張力と釣り合う液滴形状への単調な変化が見られただけであったが,Ca^<2+>を含むときには印可電位差での界面張力に釣り合う形状から,パルス的に滴形状が長くのびる(界面張力が下がる)変形が発生した。この変形は繰り返し発生した。液滴内には顕著な対流は認められず,これは,界面へDEHPAが吸着しカチオンと反応し脱着する速度過程に,(流体力学的原因ではない)不安定性が存在することを示している。上記の水相にトリメチルステアリルアンモニウムクロリドを加えた系では,ガラス面で油水接触線の自発運動が発生し,電位差でその挙動が変化することは昨年度実績報告書に記載の通りであるが,本年度は,交付申請書に記載のようにこの機構を検討した。その結果,接触線運動が発生する電位差には閾値が存在し,その閾値はDEHPA濃度が低いときにのみ2属元素のカチオン種に依存することが明らかとなった。このイオン種依存性の原因を検討し,油相中でイオン化したDEHPAの濃度が水相中のカチオン種によって異なることが原因であることがわかった。Ba^<2+>やSr^<2+>では,油相中でイオン化したDEHPAが多く,その結果低い閾値で接触線運動が発生する。Mg^<2+>ではその逆である。これらの結果は,申請課題であるイオン駆動液体モーターが実現していることを意味している。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Noise-Induced Kinetic Model for Autonomous Motion of Contact Line in Oil/Water System with Chemical Reaction2008

    • Author(s)
      A. Shioi, T. Ban, S. Suzuki
    • Journal Title

      Physical Review E 77

      Pages: 1-7

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Model of Traveling Wave Formed by Noise-Induced Autonomous Motion of Contact Line with Oil/water Interface2008

    • Author(s)
      A. Shioi, T. Ban, S. Suzuki
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters 467

      Pages: 210-215

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Autonomous Motion of Liquids Interface Controlled by Chemical Reaction2008

    • Author(s)
      T. Ban, A. Shioi
    • Journal Title

      Chemical Reactions on Surfaces (NOVA Science publishers)

      Pages: 156-194

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Journal Article] Noise-induced kinetic model for autonomous motion of the contact line in oil-water systems with chemical reactions2008

    • Author(s)
      塩井 章久, 伴貴 彦, 鈴木 翔
    • Journal Title

      Physical Review E 77

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anionic Control of Autonomous Motion of OilWater Interface with Cationic Surfactant2007

    • Author(s)
      伴貴 彦, 鈴木 翔, 塩井 章久
    • Journal Title

      Chemistry Letters 36

      Pages: 1040-1041

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spontaneous Wave Driven by Chemical Autophobing with Oscillatory Dynamics at Glass/Oil/Water Interfaces2007

    • Author(s)
      倉金佐 知子, 藤井 貴啓, 伴貴 彦, 塩井 章久
    • Journal Title

      Colloids and Surfaces A 311

      Pages: 16-25

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 電場により誘起される油水界面の波動2009

    • Author(s)
      塩井章久, 伴貴彦, 森大士, 大宮克仁, 大畠康太郎
    • Organizer
      日本化学会第89春季年会
    • Place of Presentation
      船橋市
    • Year and Date
      2009-03-28
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン選択性を持った界面自発運動の電場による制御2009

    • Author(s)
      森大士, 大畠康太郎, 伴貴彦, 塩井章久
    • Organizer
      第18回「非線形反応と協同現象」研究会
    • Place of Presentation
      京田辺市
    • Year and Date
      2009-01-10
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Control of Excitable Motion of Oil/Water Interface by Electric Field and Divalent Cation2008

    • Author(s)
      D. Mori, K. Oohata, K. Oomiya, T. Ban, T. Sakka, A. Shioi
    • Organizer
      8th Kora-Japan Symposium on Materials and Interfaces
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      2008-11-07
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン選択性のある界面不安定性の発生メカニズム2008

    • Author(s)
      細濱嗣彦, 寺川修史, 恵慶太郎, 伴貴彦, 塩井章久
    • Organizer
      化学工学会第40回秋季大会
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Year and Date
      2008-09-26
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 油水界面におけるイオン選択的自発運動の電場による制御2008

    • Author(s)
      森大士, 大宮克仁, 大畠康太郎, 伴貴彦, 作花哲夫, 塩井章久
    • Organizer
      化学工学会第40回秋季大会
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Year and Date
      2008-09-26
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン種に応じて反応する液々界面の自励振動とその電気化学特性2007

    • Author(s)
      伴貴 彦, 栗坂 一成, 細浜 嗣彦, 森大 士, 作花 哲夫, 塩井 章久
    • Organizer
      化学工学会第39回秋季大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2007-09-15
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi