Synthesis of fine metal particles by spray blending method using superheated steam

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05144
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 27020:Chemical reaction and process system engineering-related
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: Shono Atsushi 東京理科大学, 工学部工業化学科, 教授 (20235716)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: スプレーノズル / 金属微粒子 / 過熱水蒸気 / Villermaux-Dushman反応

Outline of Final Research Achievements

The goal was to develop a continuous synthesis process for metal nanoparticles using a two-liquid mixer with an air-assisted spray nozzle.In this project, we first evaluated the mixing characteristics of this apparatus by allowing two chemical reactions to take place competitively.In addition, the size and morphology control of metal nanoparticles by the reaction of metal precursor solution and reducing agent solution using superheated steam as a heating source was tackled.We conducted basic research on various fundamental technologies to achieve our goals for the above items.

Free Research Field

化学工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、スプレーブレンド型二流隊混合装置の混合特性について評価を行い、送液流量や供給圧に閾値があり、その閾値以上であればほぼ良好な混合状態が得られることを確認した。また、エアーアシストタイプのノズルによる液滴の微粒化の際に空気等の気体では温度の低下が避けれられない問題に対して過熱水蒸気を用いる方法について検討した。これらの技術を発展させることで、ナノ金属粒子を連続的かつ大量に合成するプロセスを実現できると考えられる。