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2014 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

Research Project

Project/Area Number 22248025
Research InstitutionUniversity 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, システム情報工学系, 教授 (60182804)
野村 暢彦  筑波大学, 生命環境科系, 教授 (60292520)
京藤 敏達  筑波大学, システム情報工学系, 教授 (80186345)
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 / 一粒子計測 / 沈降
Outline of Annual Research Achievements

研究の最終年度として農業・環境面における工学体系を構築する上から要素として、今後のさらなる研究展開において特に重要となると判断された2つのコロイド界面現象のダイナミクスを選択し、実験的研究を推進した。
1)コロイド粒子界面における高分子凝集剤の作用機構を基準撹拌による凝集速度の解析と一粒子計測法およびゼータ電位測定を併用し、高分子の吸着過程をこれまでにない精度で解析することに成功し、高分子の荷電密度の吸着高分子の形態変化過程における効果を明らかにした。この成果はフロックの形態形成の過程に結びつけられ飛躍的に発展する可能性が高い。
2)土壌および地層中におけるコロイド促進型化学物質輸送の解析評価を行う観点より、沈着や吸着現象の基質となるマトリクスについて界面動電現象に基づく解析法を、モデル担体を用いて確立した。また、これまで殆ど顧り見られていなかった界面活性剤の酸化物表面への吸着等温線を解析し、アドミセルおよびヘミミセルの関与のパターンを明らかにし、2段吸着モデルに基づく解析法の指針と有効性を明らかにした。
一方、工学体系化の観点から、次のステージへの発展をめざし、異分野交流や研究基盤形成のための活動を加速し、筑波大学に発足した「生物資源コロイド工学リサーチユニット」を活用し、関連学会、および組織に働きかけ、3回のシンポジウム(サマースクール「土・水・生命環境とコロイド界面現象」平成26年7月)、(筑波グローバルサイエンス TGSW2014における企画セッション「Colloids and Interface in Bio-resourses and Environment」平成26年9月)、(界面動電現象研究会「不均質なコロイド界面現象の特性と移動現象」平成27年3月)を開催した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (39 results)

All 2015 2014

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 12 results,  Acknowledgement Compliant: 11 results) Presentation (27 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Contact angle and surface roughness of the imogolite membrane fabricated with different concentrations of humic acid2015

    • Author(s)
      Yuji Yamashita, Mitsuhiro Kumagai, Yasuhisa Adachi
    • Journal Title

      Humic Substances Research

      Volume: 11 Pages: 1-7

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Kinetics of Flocculation of Polystyrene Latex Particles in the Mixing Flow induced with High Charge Density Polycation near the Isoelectric Point2015

    • Author(s)
      Yasuhisa Adachi, Lili Feng , Motoyoshi Kobayashi
    • Journal Title

      Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects

      Volume: 471 Pages: 38-44

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2015.02.011

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Adsorption characteristics of anionic azo dye onto large α-alumina beads2015

    • Author(s)
      Tien Duc Pham, Motoyoshi Kobayashi, Yasuhisa Adachi
    • Journal Title

      Colloid and Polymer Science

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s00396-015-3576-x

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Photocatalytic degradation of recalcitrant organic pollutants in water using a novel cylindrical multi-column photoreactor packed with TiO2-coated silica gel beads.2015

    • Author(s)
      Li, D. W., Zhu, Q., Han, C., Yang, Y. N., Jinag, W. Z., Zhang, Z. Y.
    • Journal Title

      Journal of Hazardous Materials

      Volume: 285 Pages: 398-408

    • DOI

      10.1016/j.jhazmat.2014.12.024

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Photocatalytic removal of Microcystin-LR by advanced WO3-based nanoparticles under simulated solar light.2015

    • Author(s)
      Zhao, C., Liu, Y. G., Feng, C. P., Zhang, Z. Y., Sugiura, N., Yang, Y. N
    • Journal Title

      The Scientific World Journal

      Volume: 2015 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1155/2015/720706

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Development of microbubble generator for suppression of pressure waves in mercury target of spallation source.2015

    • Author(s)
      H. Kogawaa, T. Naoea, H. Kyotoh, K. Hagaa, H.Kinoshitaa, M. Futakawaa
    • Journal Title

      J. of Nuculear Science ans Technology

      Volume: 2015 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1080/00223131.2015.1009188

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 水力学的分級およびサクション圧密による2015

    • Author(s)
      山下祥平, Wang Jue, 京藤敏達, 木俣陽一, 楠岡弘康
    • Journal Title

      環境放射能除染学会誌

      Volume: 3 Pages: 15-23

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Adsorption of anionic surfactant sodium dodecyl sulfate onto alpha alumina with small surface area2014

    • Author(s)
      Tien Duc Pham, Motoyoshi Kobayashi, Yasuhisa Adachi
    • Journal Title

      Colloid and Polymer Science

      Volume: 293 Pages: 217-227

    • DOI

      10.1007/s00396-014-3409-3

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Electric Charging and Colloid Stability of Fabricated Needle-Like TiO2 Nanoparticles2014

    • Author(s)
      Kento Ueno, Motoyoshi Kobayashi, Yasuhisa Adachi, Takashi Kojima
    • Journal Title

      Communications in Physics

      Volume: 24 Pages: 13-21

    • DOI

      10.15625/0868-3166/24/3S1/3267

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Adsorption of Polyanion onto Large Alpha Alumina Beads with Variably Charged Surface2014

    • Author(s)
      Tien Duc Pham, Motoyoshi Kobayashi, Yasuhisa Adachi
    • Journal Title

      Advances in Physical Chemistry

      Volume: 2014 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1155/2014/460942

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Aggregation Rate of Charged Colloidal Particles in a Shear Flow: Trajectory Analysis Using Non-linear Poisson-Boltzmann Solution2014

    • Author(s)
      Takuya Sugimoto, Motoyoshi Kobayashi, Yasuhisa Adachi
    • Journal Title

      土木学会論文集A2(応用力学)

      Volume: 70 Pages: -

    • DOI

      10.2208/jscejam.70.I_475

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 界面動電現象とその利用2014

    • Author(s)
      小林幹佳, 杉本卓也, 山田健太, パムチエンダック, 本荘雄太
    • Journal Title

      日本土壌肥料学雑誌

      Volume: 85(3) Pages: 251-258

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Land Use Analysis using Time Series of Vegetation Index Derived from Satellite Remote Sensing in Brantas River Watershed, East Java, Indonesia.2015

    • Author(s)
      Yoshino Kunihiko, Setiawan Yudi, Shima Eikich
    • Organizer
      The International Symposium on Cartography in Internet and Ubiquitous Environments 2015
    • Place of Presentation
      The University of Tokyo(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-03-17 – 2015-03-19
  • [Presentation] Mangrove mapping and change detection using multi-temporal landsat imagery in Hai Phong City, Vietnam.2015

    • Author(s)
      Tien Dat Pham, Kunihiko Yoshino
    • Organizer
      The International Symposium on Cartography in Internet and Ubiquitous Environments 2015
    • Place of Presentation
      The University of Tokyo(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-03-17 – 2015-03-19
  • [Presentation] Enhancement of Hydrogen Production from Chlorella vulgaris by Dark Fermentation Process.2015

    • Author(s)
      Yuan, Y., Zhang, N., Mishma, S. S., Wang, Q. H., Yang, Y. N.
    • Organizer
      49th JSWE Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Kanazawa University(Kanazawa)
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [Presentation] 多孔質体フロックおよび高分子電解質を吸着するコロイド粒子の沈降、拡散、電気泳動2015

    • Author(s)
      足立 泰久
    • Organizer
      14-1高分子と水・分離に関する研究会 2014年度界面動電現象研究会
    • Place of Presentation
      筑波大学東京キャンパス(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-03-06 – 2015-03-06
  • [Presentation] 農業に関わった化学物理の古典変遷とナノ粒子界面を使って考える生物環境流体物性論2015

    • Author(s)
      足立 泰久
    • Organizer
      分野横断型農学の新展開に向けて
    • Place of Presentation
      筑波大学東京キャンパス(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-03-04 – 2015-03-04
  • [Presentation] Effects of ionic strength on the dynamics of polymer flocculation2014

    • Author(s)
      足立 泰久, Lili Feng, 高梨 翼, 小林 幹佳
    • Organizer
      第52回高分子と水に関する討論会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2014-12-09 – 2014-12-09
  • [Presentation] ヘマタイトコロイドの安定度比および電気泳動移動度に与えるアニオン性界面活性剤の効果2014

    • Author(s)
      結城駿三, 小林幹佳, 足立泰久
    • Organizer
      粉体工学会 2014年度 秋期研究発表会
    • Place of Presentation
      東京ビッグサイト(東京都江東区)
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-26
  • [Presentation] コロイド粒子表面に形成されたカチオン性高分子吸着層に対するアニオン性有機高2014

    • Author(s)
      足立 泰久, 山下祐司, Chai Jongmin
    • Organizer
      日本腐植物質学会
    • Place of Presentation
      日本大学生物資源科学部(神奈川県藤沢市)
    • Year and Date
      2014-11-21 – 2014-11-22
  • [Presentation] Optimization of the Sewage Sludge Used as Inoculum for Higher Biohydrogen Production from Ipomoea Aquatic.2014

    • Author(s)
      Stanislaus, M.S., Zhu, Q., Li, D. W., Yang, Y. N
    • Organizer
      International Symposium on Agriculture Education for Sustainable Development
    • Place of Presentation
      The University of Tsukuba(Tsukuba)
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-14
  • [Presentation] Enhancement of Photocatalysis and Ultrasonication Synergy for Treating Refractory Organic Wastewater by Using PEGm-TiO2 Coated Glass Beads.2014

    • Author(s)
      Gu, Z. B., Li, D. W., Hu, X. H., Zhu, Q., Yang, Y. N
    • Organizer
      nternational Symposium on Agriculture Education for Sustainable Development
    • Place of Presentation
      The University of Tsukuba(Tsukuba)
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-14
  • [Presentation] Removing Ammonia by Developing a Novel Modified Zeolite Absorbent.2014

    • Author(s)
      Li, S. Y., Li, D. W., Hu, X. H., Zhang, N., Yang, Y. N.
    • Organizer
      International Symposium on Agriculture Education for Sustainable Development
    • Place of Presentation
      The University of Tsukuba(Tsukuba)
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-14
  • [Presentation] Mitigating Ammonia Inhibition in Thermophilic Anaerobic Digestion by an Appropriate Irradiation Process.2014

    • Author(s)
      Zhang, N., Stanislaus, M.S., Zhu, Q., Li, S.Y., Xiao, R. D., Yang, Y. N
    • Organizer
      International Symposium on Agriculture Education for Sustainable Development
    • Place of Presentation
      The University of Tsukuba(Tsukuba)
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-14
  • [Presentation] Adsorption of polyanion and anionic surfactant onto large alpha alumina beads with positively charged surface2014

    • Author(s)
      Tien Duc Pham, Motoyoshi Kobayashi, Yasuhisa Adachi
    • Organizer
      Tsukuba Global Science Week 2014
    • Place of Presentation
      筑波大学(つくば)
    • Year and Date
      2014-09-28 – 2014-09-28
  • [Presentation] Aggregation and deposition kinetics of model colloidal particles under the influence of attractive electric double layer force2014

    • Author(s)
      Motoyoshi Kobayashi
    • Organizer
      Tsukuba Global Science Week 2014
    • Place of Presentation
      筑波大学(つくば)
    • Year and Date
      2014-09-28 – 2014-09-28
  • [Presentation] 高分子電解質によって形成されるPSLコロイド粒子のフロック形態2014

    • Author(s)
      足立 泰久, 高梨 翼, 小林 幹佳
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎大学文教キャンパス(長崎県長崎市)
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-25
  • [Presentation] モデルコロイド粒子を用いた凝集のダイナミクス2014

    • Author(s)
      足立 泰久
    • Organizer
      化学工学会第46回秋季大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-17
    • Invited
  • [Presentation] コロイドの移動と凝集分散・界面動電現象2014

    • Author(s)
      小林幹佳, 藤田洋輔, 山田健太, 杉本卓也, 本荘雄太
    • Organizer
      2014年度 日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学五福キャンパス(富山県富山市)
    • Year and Date
      2014-09-16 – 2014-09-18
    • Invited
  • [Presentation] Colloid transport in model porous media: effect of surface charging of collectors and colloidal particles2014

    • Author(s)
      Motoyoshi Kobayashi, Masaru Ookawa, Shouichi Yamada
    • Organizer
      ECIS2014
    • Place of Presentation
      LIMASSOL (CYPRUS)
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-12
  • [Presentation] 電気泳動移動度およびコロイド安定性に及ぼす高分子電解質鎖の荷電密度2014

    • Author(s)
      足立 泰久, Lili Feng
    • Organizer
      第65回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      東京理科大学神楽坂校舎(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2014-09-04 – 2014-09-05
  • [Presentation] 豊浦砂のゼータ電位の解析と電荷の算出の可能性2014

    • Author(s)
      本荘雄太, パムチェンダック, 辻本陽子, 小林 幹佳, 足立 泰久
    • Organizer
      平成26年度農業農村工学会大会講演会
    • Place of Presentation
      新潟コンベンションセンター 朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2014-08-26 – 2014-08-28
  • [Presentation] 帯電コロイド粒子のブラウン凝集速度の荷電への依存性の解析2014

    • Author(s)
      杉本卓也, 小林 幹佳, 足立 泰久
    • Organizer
      平成26年度農業農村工学会大会講演会
    • Place of Presentation
      新潟コンベンションセンター 朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2014-08-26 – 2014-08-28
  • [Presentation] 豊浦砂の荷電特性の解析2014

    • Author(s)
      本荘雄太, 辻本陽子, 小林幹佳, 足立泰久
    • Organizer
      第20回 地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会
    • Place of Presentation
      和歌山県民文化会館(和歌山県和歌山市)
    • Year and Date
      2014-06-19 – 2014-06-20
  • [Presentation] Colloidal flocculation of PSL particle induced by an adsorption of polyelectrolyte studied in relatively concentrated suspension2014

    • Author(s)
      足立 泰久, Lili Feng
    • Organizer
      IAP 2014
    • Place of Presentation
      Leeuwaden (ベルギー)
    • Year and Date
      2014-05-25 – 2014-05-28
  • [Presentation] Adsorption characteristics of anionic surfactant and anionic dye onto alpha alumina with small surface area2014

    • Author(s)
      Tien Duc Pham, Motoyoshi Kobayashi, Yasuhisa Adachi
    • Organizer
      IAP 2014
    • Place of Presentation
      Leeuwarden (The Netherlands)
    • Year and Date
      2014-05-25 – 2014-05-28
  • [Presentation] Colloidal flocculation of PSL particle induced by an adsorption of polyelectrolyte studied in relatively concentrated suspension2014

    • Author(s)
      Y.Adachi, T.Takanashi, S.Adaka, M.Kobayashi
    • Organizer
      IAP 2014
    • Place of Presentation
      Leeuwarden (The Netherlands)
    • Year and Date
      2014-05-25 – 2014-05-28
  • [Presentation] Effect of Charge Density of Polyelectolyte Chain on the Electrophoresis and Stability of PSL Particles Coated with Poly-Cation2014

    • Author(s)
      足立 泰久, Lili Feng
    • Organizer
      ELKIN 2014
    • Place of Presentation
      Ghent (オランダ)
    • Year and Date
      2014-05-20 – 2014-05-23
  • [Presentation] 単純剪断流中における帯電コロイド粒子の凝集速度: ポアソン-ボルツマン 方程式レベルの解を用いた軌道解析2014

    • Author(s)
      杉本卓也, 小林幹佳, 足立泰久
    • Organizer
      第17回応用力学シンポジウム
    • Place of Presentation
      琉球大学(沖縄県中頭郡)
    • Year and Date
      2014-05-10 – 2014-05-11

URL: 

Published: 2016-06-01  

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