2012 Fiscal Year Annual Research Report
農業および水環境におけるコロイド界面現象の工学的体系化
| Project/Area Number |
22248025
|
|---|
| Research Institution | University of Tsukuba |
|---|
Principal Investigator |
足立 泰久 筑波大学, 生命環境系, 教授 (70192466)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 幹佳 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (20400179)
楊 英男 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (50561007)
吉野 邦彦 筑波大学, システム情報系, 教授 (60182804)
野村 暢彦 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (60292520)
京藤 敏達 筑波大学, システム情報系, 教授 (80186345)
藤巻 晴行 鳥取大学, 乾燥地研究センター, 准教授 (90323253)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | コロイド / 凝集 / 粘土 / フロック / 界面動電現象 / 高分子電解質 / 電気浸透 / 沈降 |
|---|
| Research Abstract |
本研究では、農業および水環境におけるコロイド界面現象の基礎物性論的な成果を深化させ、それを中核においた応用的展開をはかることによって、土壌汚染対策や天然系素材の利用などに役立つ工学体系を明らかにすることを目指している。具体的には土壌物理学、微生物生態学、高分子化学などをコロイド界面化学的観点から見直し、その視点での融合が、化学物質の動態評価、計測、環境修復などに有効であることを立証し、その過程で生物資源と水環境に関するコロイド界面科学のダイナミクスを総合的に扱うユニークな体系的研究基盤を構築する。
研究の3年目にあたる本年度は初年度に着目した基礎的事項をさらに深化させた解析を行い、コロイド界面現象の動的問題について以下の成果を得た。
１． 高分子電解質を添加した際の凝集過程の解析から、凝集初期の高分子鎖がコロイド粒子界面に接触した直後の挙動が重要であること、またその際に急速凝集が成り立つような高いイオン強度下においては高分子鎖がランダムコイル状態から大きく引き伸ばされ、有に約10倍程度まで、伸びきって相互作用することが示された。
２． 高分子電解質を加えた系のブラウン凝集では、凝集速度が通常の塩によるものより早く観測される領域が特にイオン強度の低い時に見出された。この現象はパッチモデルの予測と一致しており、さらに検討の余地がある。
３． イモゴライト分散液の非ニュートン性が現れるあたりでは、同時に履歴現象が顕著に表れることが確認された。
４．第10回界面動電現象に関する国際会議を筑波大学で開催し、129名（海外23カ国69名）の参加があった。関連した筑波大学関係者と国内組織委員を中心に筑波大学リサーチユニット生物資源学類コロイド工学を立ち上げ、国際セミナーを2件実施した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
代表者が進める基礎的な課題および、6人の分担者と共同で進める応用展開のそれぞれにおいて、着実に計画が遂行された。
|
| Strategy for Future Research Activity |
大きな研究計画の変更はなく、ほぼ当初の計画どおり実施する。また、3年間の成果から、コロイド界面における動的な基礎問題の理解が重要であるが判明した。さらにコロイド粒子単体に着目した測定法（1粒子計測）、沈降、拡散、電気泳動の3つについて可能となり、同時計測を実施する予定である。
|
