Green Manufacturing with Fine Bubbles: From Principle Elucidation to Synthetic Process Development

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H01974
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 34030:Green sustainable chemistry and environmental chemistry-related
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: Mase Nobuyuki 静岡大学, グリーン科学技術研究所, 教授 (40313936)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: グリーンものづくり / グリーンケミストリー / ファインバブル / マイクロバブル / ウルトラファインバブル / 多相系反応 / 新奇特殊反応場 / FB手法の集積化

Outline of Final Research Achievements

Fine bubble (FB) generation methods can be divided into top-down and bottom-up methods, and understanding and utilizing their chemistry requires clarification of their principles. The key to this is to evaluate the physical properties and reactivity of FBs and to utilize the disappearing FB interface as a specific reaction field. Furthermore, the development of interfacial chemistry and process chemistry is important for applying gas-based reactions to the next generation of manufacturing. Specifically, the goal is to evaluate each FB formation method's physical properties and reactivity, develop reactions using FB, and establish FB production processes. In 2021, we worked to evaluate FB's physical properties and reactivity; in 2022-2023, we developed special reactions at the FB interface and fin-bubble green production processes.

Free Research Field

有機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、Fine Bubble (FB) 技術の学術的独自性と創造性を探求し、その社会的応用にも焦点を当てている。FBは従来の気泡とは異なる特性を持ち、これまでの研究では流体力学や環境工学などの分野で応用されてきた。しかしながら、FBの有機合成化学への応用は未だ乏しく、その理論と応用の探求が喫緊の課題である。本研究はFBの発生法による物性と反応性の解明を目指し、新たなFB発生装置や評価法、反応開発を創造した。本研究の推進により、日本発のFB技術を世界共通技術へと昇華させ、グリーンものづくりの基盤を築くことが期待されている。