| 研究課題/領域番号 |
16K21161
|
|---|
| 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
化工物性・移動操作・単位操作
|
|---|
| 研究機関 | 神戸大学 |
|---|
研究代表者 |
堀江 孝史 神戸大学, 工学研究科, 助教 (20513550)
|
|---|
| 研究協力者 |
Harvey Adam Newcastle University
Wang Steven Newcastle University
大村 直人 神戸大学
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 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)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016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 | 振動流 / バッフル / マイクロリアクター / 高速反応 / 反応速度解析 / 渦流 / 非定常 / カオス混合 / 反応ネットワーク / 混合時空間パターン / 層流混合 / 3Dプリンター / オリフィスバッフル / ミクロ混合 / 化学工学 / 触媒・化学プロセス / 反応・分離工学 / デバイス設計・製造プロセス / 合成化学 |
|---|
| 研究成果の概要 |
化学反応を自在に操るためには、反応速度解析が必須である。しかし、ファインケミカルの分野では非常に高速な反応が存在し、微小領域での迅速混合を達成しない限り、反応過程を捉えることは難しい。微細流路に原料を流通させるマイクロリアクターによって、精密な反応速度解析を実現した例は報告されているが、その混合速度は十分とはいえない。本研究では、バッフルを備えたマイクロ流路内の流れに振動流を付与し、渦流動を非定常的に発生させることによって流路全域で迅速混合を実現した。さらに、本リアクターを、高速反応のシュードイオノンの環化反応に適用したところ、精密な反応速度解析に成功した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
多様な化学物質を生産するファインケミカル分野では、多くの高速反応が存在している。これらの反応経路や反応速度定数を知ることは、反応選択性を高め、目的生成物を効率良く生産するために必要である。しかし、迅速に反応が進行してしまうため、反応中間体を捉えることは難しい。本研究で開発されたマイクロリアクターは非常に速い混合を達成でき、マイクロ流路の流れ方向に対しては混合を抑制することができるため、マイクロ流路に沿って反応の進行を精緻に観察することができる。さらに、マイクロ流路の中間から精密に追加成分を与えることも可能であり、高速反応に対して新規合成経路を開発することも実現できる。
|
