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ナノサイズ立体構造の疎水性有機固液界面の創生技術に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15560657
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関兵庫県立大学 (2004-2005)
姫路工業大学 (2003)

研究代表者

福井 啓介  兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50047635)

研究分担者 前田 光治  兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00264838)
朝熊 裕介 (朝熊 祐介)  兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40364038)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2004年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2003年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードImpurity distribution / Solid-liquid Interface / Melt crystallization / Physical Vapor Deposition / Functional Interface / Phase Equilibrium / Simulations / Impurity Distribution
研究概要

本研究は有機化合物の融液からの結晶化について,1)熱力学的固液平衡関係の定量化,2)成分分配モデルの構築,3)融液の流動操作と固化結晶の全体形状の関係,4)結晶層内部のナノメーターレベルの構造と操作の関係について明らにすることである.
これまでに,熱力学的固液平衡関係の定量化,溶質分配係数のモデル化についてほぼ完了させてきた.また,回転冷却管上に疎水性結晶層を生成させ,融液の流動操作と結晶の全体形状の関係の解明,疎水性結晶層の表面および内部構造,純度と操作の関係の解明について実験的また論理的に成果をあげることができた.
分子シミュレーションにより固液相転移における界面の同定と挙動を分子レベルで再現できるようにした.その結果,分子レベルでの固液界面はバルク組成と局所組成の挙動から判断できることがわかった.さらに,溶質分配係数のモデルと分子シミュレーション結果との相関性が分かり始めた.
また,ナノメータレベルでスムーズな疎水性固液界面は,融液の流動性の良い状態で成長速度を低く抑えることにより,3次元デンドライト成長から2次元集積成長になることによって,生成できることが分かった.
さらに,高純度で分子レベルでスムーズな疎水性界面を生成するため,PVD法による気相成長についても検討した.その結果,結晶層の生成速度は遅くなるが,規則正しく分子配列した高純度の疎水性界面を生成できた.この成長速度と純度の関係もすでに提案した溶質分配係数のモデルによって整理できたが,融液からの生成に比べて気相成長は格段に分配がよくなることが分かった.

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (15件)

  • [雑誌論文] Melt crystallization of fatty acids on rotating cold cylinder2006

    • 著者名/発表者名
      K.Fukui, K.Nada, N.Tani, Y.Asakuma, K.Maeda
    • 雑誌名

      J. CHem. Eng. Jpn

    • NAID

      10018401626

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] PVD of fatty acids on a cold quartz crystal sensor2006

    • 著者名/発表者名
      Y-H.Kim, H-W Kang, D.Izumi, K.Maeda, Y.Asakuma, K.Fukui
    • 雑誌名

      Chemical Engineering & Processing

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Melt crystallization of fatty acids on rotating cold cylinder2006

    • 著者名/発表者名
      K.Fukui, K.Nada, N.Tani, Y.Asakuma, K.Maeda
    • 雑誌名

      J.Chem.Eng.Jpn

    • NAID

      10018401626

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Inclusion of Mother Liquor inside KDP Crystals in a Continuous MSMPR Crystallizer2005

    • 著者名/発表者名
      H.Miki, T.Terashima, Y.Asakuma, K.Maeda, K.Fukui
    • 雑誌名

      Sep. Purif. Tech. 43

      ページ: 71-76

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Distribution of Dye into KDP Crystals in a Continuous MSMPR Asakuma, K.Maeda, K.Fukui2005

    • 著者名/発表者名
      H.Miki, R.Fukunaga, Y.Asakuma, K.Maeda, K.Fukui
    • 雑誌名

      Sep. Purif. Tech. 43

      ページ: 77-83

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of Hysteresis in Crystallization with a Quarts Crystal sensor2005

    • 著者名/発表者名
      O-J Joung, Y-H Kim, K.Maeda, K.Fukui
    • 雑誌名

      Korean J. CHem. Eng. 22

      ページ: 99-102

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Purity of the Solid Layer Grown from Melt Crystallization of Fatty Acid2005

    • 著者名/発表者名
      K.Fukui, K.Maeda, Y.Asakuma
    • 雑誌名

      16th International Symposium on Industrial Crystallization (CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Inclusion of Mother Liquor inside KDP Crystals in a Continuous MSMPR Crystallizer2005

    • 著者名/発表者名
      H.Miki, T.Terashima, Y.Asakuma, K.Maeda, K.Fukui
    • 雑誌名

      Sep.Purif.Tech. 43

      ページ: 71-76

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Distribution of Dye into KDP Crystals in a Continuous MSMPR Crystallizer2005

    • 著者名/発表者名
      H.Miki, R.Fukunaga, Y.Asakuma, K.Maeda, K.Fukui
    • 雑誌名

      Sep.Purif.Tech. 43

      ページ: 77-83

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of Hysteresis in Crystallization with a Quartz Crystal Sensor2005

    • 著者名/発表者名
      O-J.Joung, Y-H.Kim, K.Maeda, K.Fukui
    • 雑誌名

      Korean J.Chem.Eng. 22

      ページ: 99-102

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Distribution of Dye into KDP Crystals in a Continuous MSMPR Crystallizer2005

    • 著者名/発表者名
      H.Mki, R.Fukunaga, Y.Asakuma, K.Maeda, K.Fukui
    • 雑誌名

      Sep.Purif.Tech. 43

      ページ: 77-83

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Methanol as Anti-solvent for Recycling of Caustic Soda Solution Used in Aluminum Products Manufacturing2005

    • 著者名/発表者名
      K.Fukui, K.Maeda, T.Yanagisawa, K.Honda, M.Yoshida
    • 雑誌名

      Dev.Chem.Eng.Mineral Process 13

      ページ: 1-15

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Determination of metastable zone width in cooling crystallization with a quartz crystal sensor2004

    • 著者名/発表者名
      O-J.Joung, Y-H.Kim, K.Fukui
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Mineral Distribution during Ice Formation2004

    • 著者名/発表者名
      K.Fukui, K.Maeda, Y.Asakuma
    • 雑誌名

      BIWIC 2004, GyuonJung, Korea (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Gibbsite Crystallization with Additives for Recovering Caustic Soda Solution in Aluminum Manufacture2004

    • 著者名/発表者名
      K.Fukui, Maeda, T.Yanagisawa, K.Honda, M.Yoshida
    • 雑誌名

      10th APCChE, Kitakyushu, Japan (CD-ROM)

    • NAID

      130005052091

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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