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マイクロチャンネルを用いる重力非依存・可搬型化学プロセスの構築と特異反応系の実現

研究課題

研究課題/領域番号 17360378
研究種目

基盤研究(B)

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
研究機関福岡大学

研究代表者

諸岡 成治  福岡大学, 工学部, 教授 (60011079)

研究分担者 仮屋崎 侃  福岡大学, 工学部, 教授 (10078652)
前田 英明  産業技術総合研究所, ナノテクノロジー研究部門, マイクロ・ナノ空間化学グループリーダー (60238871)
山崎 吉一  福岡大学, 工学部, 助手 (20122757)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
13,100千円 (直接経費: 13,100千円)
2006年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
2005年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
キーワードマイクロ・ナノデバイス / 流体工学 / 触媒・化学プロセス / 反応・分離工学 / 熱工学
研究概要

1.渦巻き型のチャンネルを用いて遠心力を発生させ、異相系分離特性に応用した。とくに、出口で液体と固体粒子を分離しようとする場合につき、固液分離効率に及ぼす重力の影響を調査し、安定に液固分離ができる条件を明らかにした。
2.固体表面における小さな接触角は、表面に平行な方向からの観測では決定するのが難しい。そこで、表面上の液滴にレーザ光を照射し、液滴周縁における干渉縞から接触角を導出する手法を開発した。
3.マイクロチャンネルの壁面を疎水性および親水性に修飾した。このマイクロチャンネル中に、互いに混じり合わず、異なる密度を有する2種の液体を上下に供給し、液体の密度と接触角が流れの安定性に及ぼす影響を調査した。これによって、上下液体問の密度差が重力方向に逆らっていても、流れが安定となることを明らかにした。
4.ナノサイズの蛍光粒子を、マイクロチャンネルを用いて合成した。急速に一定となるマイクロチャンネルにおける温度特性が、生成した粒子の蛍光特性に及ぼす影響を明らかにした。さらに、蛍光粒子の生成過程を、核の生成、核の成長に分割し、粒度分布に及ぼす温度と濃度の影響を明らかにして、蛍光スペクトルが極めて狭い粒子を製造した。
5.マイクロチャンネル壁に酵素を異なる方法で固定化し、固定化法が酵素反応速度に及ぼす影響を明らかにした。
6.以上に基づいて、プロセスシミュレータおよびCADを用いて、マイクロチャンネルから構成される可搬型化学プロセスの設計法とマイクロチャンネルにおける重力の効果について検討した。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (19件)

  • [雑誌論文] Measurement of liquid film thickness by a fringe method2007

    • 著者名/発表者名
      A.Kariyasaki, A.Ousaka, Y.Yamasaki, M.Kagawa, T.Nagashima, S.Morooka
    • 雑誌名

      5th Intern. Conf. on Nanochannels, Micrchannels and Minichannels

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of liquid film thickness by a fringe method2007

    • 著者名/発表者名
      A.Kariyasaki, A.Ousaka, Y.Yamasaki, M.Kagawa, T.Nagashima, S.Morooka
    • 雑誌名

      5th Intern.Conf. on Nanochannels, Microchannels and Minichannels 30082

      ページ: 1-7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of liquid film thickness by a fringe method2007

    • 著者名/発表者名
      A.Kariyasaki, A.Ousaka, Y.Yamasaki, M.Kagawa, T.Nagashima, S.Morooka
    • 雑誌名

      5th Intern.Conf.on Nanochannels,Micrchannels and Minichannels

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Immobilization of α-chymotrypsin and determination of amount of enzyme and its activity in microtube reactors2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Machida, S.Morooka, Y.Yamasaki, M.Miyazaki, T.Honda, H.Maeda
    • 雑誌名

      19th International Symposium on Chemical Engineering, Kyushu (Japan)-Daejeon/Chungnam (Korea)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of secondary flow on multiphase separation in microchannels2006

    • 著者名/発表者名
      M.Goto, Y.Yamasaki, A.Kariyasaki, S.Morooka, Y.Yamaguchi, M.Miyazaki, H.Maeda
    • 雑誌名

      19th International Symposium on Chemical Engineering, Kyushu (Japan)-Daejeon/Chungnam (Korea)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Immobilization of a-chymotrypsin and determination of amount of enzyme and its activity in microtube reactors2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Machida, S.Morooka, Y.Yamasaki, M.Miyazaki, T.Honda, H.Maeda
    • 雑誌名

      19th International Symposium on Chemical Engineering, Kyushu (Japan)-Daejeon/Chungnam (Korea) PH-05

      ページ: 1-2

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of secondary flow on multiphase separation in microchannels2006

    • 著者名/発表者名
      M.Goto, Y.Yamasaki, A.Kariyasaki, S.Morooka, Y.Yamaguchi, M.Miyazaki, H.Maeda
    • 雑誌名

      19th International Symposium on Chemical Engineering, Kyushu (Japan)-Daejeon/Chungnam (Korea) PE-04

      ページ: 1-3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Immobilization of α-chymotrypsin and determination of amount of enzyme and its activity in microtube reactors2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Machida, S.Morooka, Y.Yamasaki, M.Miyazaki, T.Honda, H.Maeda
    • 雑誌名

      19th International Symposium on Chemical Engineering,Kyushu (Japan)-Daejeon/Chungnam(Korea)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of secondary flow on multiphase separation in microchannels2006

    • 著者名/発表者名
      M.Goto, Y.Yamasaki, A.Kariyasaki, S.Morooka, Y.Yamaguchi, M.Miyazaki, H.Maeda
    • 雑誌名

      20th International Symposium on Chemical Engineering,Kyushu (Japan)-Daejeon/Chungnam(Korea)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Experimental Study on the Liquid Film Characteristics at the Onset of Flooding in an Inclined Pipe2005

    • 著者名/発表者名
      Deendarlianto, A.Ousaka, A.Kariyasaki, T.Fukano
    • 雑誌名

      6th KSME-JSME Thermal and Fluids Eng. Conf.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Phase Separation of Air Water Two-Phase Mixture Flowing in a Micro Channel2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamasaki, A.Kariyasaki, A.Ousaka, S.Morooka
    • 雑誌名

      6th AKME-JSME Thermal and Fluids Eng. Conf.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Separation of Air from Two-Phase Air-Water Mixture Flowing in a Mini Channel2005

    • 著者名/発表者名
      A.Kariyasaki, Y.Yamasaki, T.Fukano, A.Ousaka, S.Morooka
    • 雑誌名

      3rd ICMM

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Tubular Microreactor for Immobilized Enzyme Reaction2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Machida, M.Miyazaki, T.Honda, H.Maeda, Y.Yamasaki, S.Morooka
    • 雑誌名

      18th Symposium on Chemical Engineering, Daejeon/Chungnam (Korea)- Kyushu (Japan)

      ページ: 217-218

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experimental Study on the Liquid Film Characteristics at the Onset of Flooding in an Inclined Pipe2005

    • 著者名/発表者名
      Deendarlianto, A.Ousaka, A.Kariyasaki, T.Fukano
    • 雑誌名

      6th KSME-JSME Thermal and Fluids Eng. Conf. JC.07

      ページ: 1-4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Phase Separation of Air Water Two-Phase Mixture Flowing in a Micro Channel2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamasaki, A.Kariyasaki, A.Ousaka, S.Morooka
    • 雑誌名

      6th KSME-JSME Thermal and Fluids Eng. Conf. GA.57

      ページ: 1-4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Separation of Air from Two-Phase Air-Water Mixture Flowing in a Mini Channel2005

    • 著者名/発表者名
      A.Kariyasaki, Y.Yamasaki, T.Fukano, A.Ousaka, S.Morooka
    • 雑誌名

      3rd ICMM 75057

      ページ: 1-5

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tubular Microreactors for Immobilized Enzyme Reaction2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Machida, M.Miyazaki, T.Honda, H.Maeda, Y.Yamasaki, S.Morooka
    • 雑誌名

      18th Symposium on Chemical Engineering, Daejeon/Chungnam (Korea)-Kyushu (Japan)

      ページ: 217-218

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Phase Separation of Air Water Two・Phase Mixture Flowing in a Micro Channel2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamasaki, A.Kariyasaki, A.Ousaka, S.Morooka
    • 雑誌名

      6^<th> AKME-JSME Thermal and Fluids Eng. Conf

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Tubular Microreactor for Immobilized Enzyme Reaction2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Machida, M.Miyazaki, T.Honda, H.Maeda, Y.Yamazaki, S.Morooka
    • 雑誌名

      The 18^<th> Symposium on Chemical Engineering

      ページ: 217-218

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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