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マイクロバブルの急速な溶解による結晶製造プロセスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K18266
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 反応工学・プロセスシステム
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

藤岡 沙都子  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (50571361)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードマイクロバブル / 微細気泡 / 溶解 / 収縮 / 溶解速度 / 界面活性剤 / マイクロ流路
研究成果の概要

マイクロバブルはラプラス圧の効果により液相に急速に溶解することが知られている。急速な溶解に伴い気泡周囲には高溶存気体濃度領域が形成されると予想できる。この急速なガス溶解を利用した結晶製造方法が提案されているが、マイクロバブルの溶解速度や気泡周囲の溶存気体の濃度分布を正確に予測する方法はまだ存在しない。本研究では、界面活性剤が存在する条件での静止流体中でのマイクロバブル溶解速度予測モデルを提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

マイクロバブル溶解を利用した晶析は、気泡周囲に形成される高溶存気体濃度領域を利用するため、希薄溶液からの結晶製造が可能、また結晶個数の制御が可能になると期待され、医薬品など高付加価値な製品の製造に有用であると考えられる。本研究では、種々の界面活性剤が吸着したマイクロバブルの溶解速度を予測可能にしたため、化学産業や医療分野における様々な物質の高効率な製造プロセス設計に利用できると期待される。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [学会発表] マイクロバブルの溶解収縮と材料合成への応用2019

    • 著者名/発表者名
      藤岡沙都子
    • 学会等名
      化学工学会第84年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Applications of Microbubbles in The Manufacture of Chemical Products2018

    • 著者名/発表者名
      Satoko FUJIOKA
    • 学会等名
      1st International Workshop on the Application of Fine and Ultrafine Bubbles
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロバブルの溶解収縮と化学プロセスへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      藤岡沙都子
    • 学会等名
      第2回ソフト粒子・界面研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dissolution Behavior of a Single Mirobubble Accumulating Dissolved Gas Around Its Surface2018

    • 著者名/発表者名
      Kanako MIZUNO, Satoko FUJIOKA and Koichi TERASAKA
    • 学会等名
      6th International Workshop on Process Intensification
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mass Transfer during a gas dissolution process around a stationary single microbubble2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Shigehisa, Satoko Fujioka and Koichi Terasaka
    • 学会等名
      13th International Conference on Gas-Liquid and Gas-Liquid-Solid Reactor Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Generation of high-concentration spot by rapid gas dissolution from a shrinking single bubble into water2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki SHIGEHISA, Satoko FUJIOKA, Koichi TERASAKA
    • 学会等名
      International Workshop on Process Intensification
    • 発表場所
      Manchester (UK)
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Dissolution and Shrinking Behavior of a Microbubble in a Microchannel2015

    • 著者名/発表者名
      Satoko FUJIOKA, Kaori IKEDA and Koichi TERASAKA
    • 学会等名
      APCChE2015
    • 発表場所
      melbourne(Australia)
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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