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振動駆動型電気化学リアクターの原理構築と実証試験

研究課題

研究課題/領域番号 15K13808
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 無機工業材料
研究機関東京理科大学

研究代表者

田中 優実  東京理科大学, 工学部工業化学科, 准教授 (00436619)

研究協力者 糸賀 千瑛  
袴田 健斗  
長谷川 柊太  
松川 和司  
吉田 夏弥  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードセラミックス / エレクトレット / 振動発電 / アパタイト / 水電解
研究成果の概要

本研究では、「静電式振動発電機」の作動原理を利用して低周波振動から直接化学エネルギーを取り出すことを可能とする「振動駆動型電気化学リアクター」の提案を目指した。結果、±4.0 kV超の表面電位を有するオキシ水酸アパタイト(OHA)系エレクトレットによる「エレクトレット/空気層(0.1~1 mm)/電極」ユニットにおいて、電極内に理論値の50~90%に相当する電荷が誘起されることを明らかにした。一方で、最終目標であった水電解反応を十分に誘起し得るリアクターユニットの試作には至らなかったことから、振動駆動型電気化学リアクターの提案に向けて、今後も継続的に検討を進める予定である。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] エレクトレットを利用した振動発電2016

    • 著者名/発表者名
      田中優実
    • 雑誌名

      理大科学フォーラム

      巻: 33(7) ページ: 24-29

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Interlaboratory studies on in vitro test methods for estimating in vivo resorption of calcium phosphate ceramics2015

    • 著者名/発表者名
      Atsuo Ito, Yu Sogo, Atsushi Yamazaki, Mamoru Aizawa, Akiyoshi Osaka, Satoshi Hayakawa, Masanori Kikuchi, Kimihiro Yamashita, Yumi Tanaka, Mika Tadokoro, Lidia Agata de Sena, Fraser Buchanan, Hajime Ohgushi, Marc Bohner
    • 雑誌名

      Acta Biomaterialia

      巻: 25 ページ: 347-355

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2015.07.040

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ジルコン酸カルシウム系セラミックスの分極・帯電特性2017

    • 著者名/発表者名
      永井佑一, 田中優実
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2017年会
    • 発表場所
      日本大学駿河台キャンパス(東京都、千代田区)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] オキシ水酸アパタイトラミックスの分極・帯電状態に及ぼす分極処理時間の影響2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川柊太, 田中優実
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2017年会
    • 発表場所
      日本大学駿河台キャンパス(東京都、千代田区)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] La2Si2O7型ランタンシリケートセラミックのエレクトレット特性2017

    • 著者名/発表者名
      中隈渉悟, 田中優実
    • 学会等名
      有機エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都、小金井市)
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] エナジーハーベスティングへの展開に向けたエレクトレット素子の開発2016

    • 著者名/発表者名
      田中優実
    • 学会等名
      静電気放電基礎研究委員会および電子デバイス委員会
    • 発表場所
      職業能力開発総合大学校(東京都、小平市)
    • 年月日
      2016-12-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 「固体アイオニクス」に基づくセラミックス材料の機能と応用2016

    • 著者名/発表者名
      田中優実
    • 学会等名
      信州大学X-Breedセミナー
    • 発表場所
      信州大学上田キャンパス(長野県、上田市)
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イオン伝導体における蓄積電荷の制御とその評価2016

    • 著者名/発表者名
      田中優実
    • 学会等名
      電子情報通信学会2016年ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(北海道、札幌市)
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 水酸アパタイトセラミックスの分極形成に及ぼすOH-欠陥の影響2016

    • 著者名/発表者名
      袴田健斗, 中川真稀人, 田中優実
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第29回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学東広島市キャンパス(広島県、東広島市)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] バリウム/ゲルマニウム置換型アパタイト型ランタンシリケートのイオン伝導特性2016

    • 著者名/発表者名
      田村俊介, 宗像文男, 田中優実
    • 学会等名
      電気化学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] オキシ水酸アパタイトエレクトレットの帯電状態および劣化挙動に及ぼす表面改質効果2016

    • 著者名/発表者名
      吉田夏弥, 重本洋平, 好野則夫, 田中優実
    • 学会等名
      電気化学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ペロブスカイト型ジルコン酸カルシウムセラミックスの分極特性2016

    • 著者名/発表者名
      永井佑一, 田中優実
    • 学会等名
      電気化学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 一価カチオンをドープしたオキシ水酸アパタイトのエレクトレット特性2016

    • 著者名/発表者名
      松川和司, 田中優実
    • 学会等名
      第54回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      佐賀県立生涯学習センター
    • 年月日
      2016-01-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] フッ素ドープ系B型炭酸アパタイトの合成及びイオン伝導特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      小林早紀, 谷次茂之, 久貫悠美, 田中優実
    • 学会等名
      第54回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      佐賀県立生涯学習センター
    • 年月日
      2016-01-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Na含有B型炭酸アパタイトの結晶構造およびイオン伝導度の温度依存性2016

    • 著者名/発表者名
      谷次茂之, 小林早紀, 田中優実
    • 学会等名
      第54回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      佐賀県立生涯学習センター
    • 年月日
      2016-01-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Role of carbonate ions in ionic conductive property of B-type carbonated apatite2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, K. Yamashita, J. Hojo
    • 学会等名
      14th International Union of Materials Research Societies-International Conference on Advanced Materials
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 新材料・新素材シリーズ熱刺激電流を用いた材料・デバイス開発の最前線、8章2 イオン伝導性セラミックス材料のイオン分極のTSC2016

    • 著者名/発表者名
      田中優実
    • 総ページ数
      22
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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