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単分散微粒子の製法に関する工業晶析研究

Research Project

Project/Area Number 09J01086
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Properties in chemical engineering process/Transfer operation/Unit operation
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

三上 貴司  Waseda University, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords晶析操作 / 微粒子製造 / 単分散化
Research Abstract

粒径や形状のバラツキが精緻に抑制された単分散微粒子は,均一性の高い粒子特性をもつことから,これを粉体素材として用いることで材料品質のバラツキが抑制され,従来品質を凌ぐ高品位材の市場供給が可能となる.したがって,単分散微粒子は工業的に大きなメリットを有するが,晶析プロセスを利用して単分散微粒子を作製する場合,「核生成期と成長期の明確な分離」や「凝集の抑止」等,製法上の課題を克服する必要がある.これに対し筆者らは,晶析装置の形式(ダブルフィードによる半回分式撹拌槽)および高分子添加剤(ポリエチレンイミン)を適宜選定し,製造条件を最適化することで,凝集の少ない,数ミクロンサイズの硫酸ストロンチウム単分散微粒子を,難しい変調操作を用いずに再現良く得ることに成功した.さらに,晶析される結晶品質(粒径,粒径分布幅,形状など)が,高分子添加剤の錯形成サイトである官能基の種類や自身の分子量,ならびに高分子鎖構造(直鎖構造と枝分かれ構造)などの,いわゆる「添加剤特性」の影響を受けることから,ポリエチレンイミンの添加量や分子量を変動させて晶析試験を行い,凝集の抑止された単分散微粒子が再現良く得られる操作範囲を明らかにした.今後研究を展開することで,「所望の品位をもつ結晶を選択的に晶析するには,いかなる類の添加剤を用いればよいか.」といった工学的知見が,工業的な要請に即する水準で得られるものと考えられる.なお,添加剤に用いたポリエチレンイミンは,水処理プロセスにおける重金属の錯化剤やフロックの分散剤として用いられることが多く,これらの性質や用途を物質創製に積極的に応用した点に,筆者らの独創性があると考えている.今年度の研究内容は,5件の学術論文,2件の国際会議,1件の国内学会において発表がなされた.

Report

(1 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2010 2009

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] CSD-controlled reactive crystallization of SrSO4 in the presence of polyethylenimine2010

    • Author(s)
      Takashi Mikami, Izumi Hirasawa
    • Journal Title

      Chemical Engineering Research and Design (印刷中)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polyelectrolyte-Assisted Reactive Crystallization of SrSO4 to Obtain Mono-dispersed Nano/Micro Particles2010

    • Author(s)
      Takashi Mikami, Izumi Hirasawa
    • Journal Title

      Chemical Engineering & Technology (印刷中)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Control of CSD width via PEI-assisted reactive crystallization of micro-SrSO4 particles2010

    • Author(s)
      Takashi Mikami, Izumi Hirasawa
    • Journal Title

      Journal of Chemical Engineering of Japan (印刷中)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Feeding Condition on Crystal Size Distributions of Mono-dispersed SrSO4 Particles Produced via PEI-assisted Double-jet Reactive Crystallization2010

    • Author(s)
      Takashi Mikami, Takahiro Sakuma, Izumi Hirasawa
    • Journal Title

      Journal of Chemical Engineering of Japan (印刷中)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quality-Controlled Reactive Crystallization of SrSO4 To Produce High-Valued Chemicals2010

    • Author(s)
      Takashi Mikami, Izumi Hirasawa
    • Journal Title

      Chemical Engineering & Technology (印刷中)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 反応晶析プロセスを利用した単分散硫酸塩の製造2009

    • Author(s)
      三上貴司, 平沢泉
    • Organizer
      化学工学会第41回秋季大会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2009-09-18
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Polyelectrolyte-Assisted Reactive Crystallization of SrSO4 to Obtain Mono-dispersed Nano/Micro Particles2009

    • Author(s)
      Takashi Mikami, Izumi Hirasawa
    • Organizer
      16th International Workshop on Industrial Crystallization
    • Place of Presentation
      Lappeenranta(Finland)
    • Year and Date
      2009-09-10
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Controlled Reactive Crystallization of Mono-dispersed Micro-SrSO4 in the presence of Polyethylenimine2009

    • Author(s)
      Takashi Mikami, Izumi Hirasawa
    • Organizer
      The Fifth Joint China/Japan Chemical Engineering Symposium
    • Place of Presentation
      Xi'an(China)
    • Year and Date
      2009-07-22
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

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