Establishment of a Method to Design and Synthesize Porous Monoliths with Precisely Introduced Microchannels

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02503
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 27020:Chemical reaction and process system engineering-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Mukai Shin 北海道大学, 工学研究院, 教授 (70243045)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩村 振一郎 北海道大学, 工学研究院, 助教 (10706873)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 反応・分離工学 / 触媒・化学プロセス / ナノ材料

Outline of Final Research Achievements

This project was conducted to establish a method to design and synthesize porous monoliths with precisely introduced microchannels. First, two methods to synthesize monoliths having microchannels in the size range of a few tens of micrometers to a few hundred micrometers were developed. Next, a series of monoliths were synthesized using these methods, and a method to optimize the dimensions of monoliths to maximize their performances when they are used in adsorption as well as reaction processes, especially gas-liquid-solid three phase reaction processes, was established.

Free Research Field

化学工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

吸着材や触媒として利用可能な多孔質材料をハニカム状に成型することで、材料の用途での特性を向上させることが可能であるが、従来の製造法では流路サイズを数百μmよりも小さくすることが困難であった。以前に多孔質材料をサブμm～数十μmサイズの流路を有するモノリス体に成型可能な手法を開発したが、本研究では成型可能な流路サイスの範囲が数十μm～数百μmである技術を開発した。一連の手法を使い分けることでサブμmからmmの範囲の流路サイズを有するモノリス体がシームレスに製造可能となった。これにより種々の用途、種々のスケールにおいて、多孔質材料の特性を向上させることが可能となった。