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ファインバブルサイエンス構築にむけた革新的物性計測技術の国際研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H03447
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
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

寺坂 宏一  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00245606)

研究分担者 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) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
キーワードファインバブル / ウルトラファインバブル / マイクロバブル / 気泡物性計測 / 気泡 / 化学工学 / 気泡塔 / 分離 / オゾン / ファイバブル
研究成果の概要

ウルトラファインバブル(以下UFB)の性質を評価するための新しい分析・計測技術を開発した。UFBの純度評価法として緩慢凍結融解法、サンプル調製法としてUFB水の希釈および濃縮技術を開発した。また大腸菌殺菌用オゾン水の製造法、マイクロバブル内ガスの溶解速度の推算法を導いた。マイクロ流路を利用した単一微細気泡生成、超音波付加による水中からのUFB生成にも成功した。さらにドイツ-カナダ-日本の国際ファインバブルコンソーシアムを設立し、2018、2019年にカナダでUFBに関する国際ワークショップを2回開催した。また2017年に日本で寺坂教授とSchlueter教授が議長を務め国際会議を開催した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ファインバブル技術発展のボトルネックとなっているファインバブル特性の分析・評価方法が開発された。これらの成果はファインバブル研究開発を後押しし、ファイバブルを新しい科学として構築し、学問として体系化を促す。また本研究で提案された評価方法は国際標準規格(ISO)となるので世界的なファインバブル産業の健全な育成と普及に貢献する。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (64件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (52件) (うち国際学会 32件、 招待講演 14件) 産業財産権 (1件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [国際共同研究] Dalhousie University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Hamburg University of Technology(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Dalhousie University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Hamburg University of Technology/Technische Universitaet Braunschweig(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Hamburg University of Technology/Technische Universitaet Braunschweig(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Dalhousie University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] ファインバブルを用いた洗浄・浄化に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      秦隆志,西内悠祐,田中克也,岡村祐里子,榊原靖,寺坂宏一
    • 雑誌名

      混相流

      巻: 32 号: 1 ページ: 4-11

    • DOI

      10.3811/jjmf.32.4

    • NAID

      130006731302

    • ISSN
      0914-2843, 1881-5790
    • 年月日
      2018-03-15
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 水平摺動するノズルからの微細気泡生成2017

    • 著者名/発表者名
      村上大地郎,寺坂宏一,藤岡沙都子
    • 雑誌名

      混相流

      巻: 31 号: 4 ページ: 422-426

    • DOI

      10.3811/jjmf.31.422

    • NAID

      130006316086

    • ISSN
      0914-2843, 1881-5790
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 水中を収縮しつつ浮上する単一マイクロバブルからの物質移動2017

    • 著者名/発表者名
      M. Iwakiri、K. Terasaka、S. Fujioka、M. Schlueter、S. Kastens、S. Tanaka
    • 雑誌名

      混相流

      巻: 30 号: 5 ページ: 529-535

    • DOI

      10.3811/jjmf.30.529

    • NAID

      130006827639

    • ISSN
      0914-2843, 1881-5790
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [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
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 界面活性剤存在下でのマイクロバブル溶解収縮速度の予測2019

    • 著者名/発表者名
      藤岡沙都子,水野香菜子,寺坂宏一
    • 学会等名
      分離技術会年会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 減圧操作による高粘度液中の気泡群の膨張 とフォーム形成2019

    • 著者名/発表者名
      川邉紗矢,寺坂宏一,藤岡沙都子
    • 学会等名
      分離技術会年会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Mass Transfer from Freely Rising Microbubbles in Aqueous Solutions of Surfactant or Salt2019

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka, M. Iwakiri, S. Kastens, S. Fujioka, M. Schlueter, K. Terasaka,
    • 学会等名
      14th International Conference on Gas-Liquid and Gas-Solid-Liquid Reactor Engineering (GLS-14)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エアレーションタンクにおける自由表面からの酸素溶解に 気泡が及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      貫井佑真,須藤 啓介,藤岡 沙都子,柴田一栄,寺坂 宏一
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マイクロバブル気泡塔による高速ガス吸収2019

    • 著者名/発表者名
      檜垣雅貴、寺坂宏一、藤岡沙都子
    • 学会等名
      化学工学会横浜大会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Influence of Microbubble Aeration on Hydrodynamics and Mass Transfer in a Lab Scaled Stirred Tank Reactor2019

    • 著者名/発表者名
      S. Matthes, B. Thomas, P. Bubenheim, A. Liese, K. Terasaka, M. Schlueter
    • 学会等名
      12th European Congress of Chemical Engineering (ECCE12)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ファインバブル技術の基礎と応用2019

    • 著者名/発表者名
      寺坂宏一
    • 学会等名
      化学フェスタ2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ultrafine Bubble Stability During Aquaculture Nutrient Distribution2019

    • 著者名/発表者名
      S. Harada, A. Donaldson, K. Terasaka
    • 学会等名
      69th Canadian Chemical Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Intoroduction to Fine Bubble Applcations2019

    • 著者名/発表者名
      K. Terasaka
    • 学会等名
      Second International Workshop on the Applications of Fine and Ultrafine Bubbles
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ultrafine Bubble Formation by Spray Injection from Pressurized Container2019

    • 著者名/発表者名
      K. Yamazaki, S. Fujioka,K. Terasaka
    • 学会等名
      Second International Workshop on the Applications of Fine and Ultrafine Bubbles
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Separation, Dilution and Concentration of Ultrafine Bubbles in Water2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Naruse, K. Terasaka, S. Fujioka
    • 学会等名
      Second International Workshop on the Applications of Fine and Ultrafine Bubbles
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ultrafine Bubble Stability During Aquaculture Nutrient Distribution2019

    • 著者名/発表者名
      S. Harada, A. Donaldson, A. M. Al Taweel, K. Terasaka
    • 学会等名
      Second International Workshop on the Applications of Fine and Ultrafine Bubbles
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on Floor Cleaning by Ultra Finebubbles2019

    • 著者名/発表者名
      S. Nagata, H. Matsuyama, T. Suzuki, H. Shakutsui., Y. Hayamizu, T. Fujii, T. Hata, Y. Nishiuchi, S. Himuro, K. Terasaka
    • 学会等名
      Second International Workshop on the Applications of Fine and Ultrafine Bubbles
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Storage Temperature on the Colloidal Stability of Ultrafine Bubbles in Pure Water2019

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka, K. Terasaka, S. Fujioka
    • 学会等名
      Okinawa Colloids 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ファインバブルを用いた壁面付着物の洗浄2019

    • 著者名/発表者名
      寺坂宏一
    • 学会等名
      第51回洗浄に関するシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ファインバブル洗浄の進展2019

    • 著者名/発表者名
      寺坂宏一
    • 学会等名
      第15回ファインバブル国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Influence of Microbubble Aeration on Hydrodynamics and Mass Transfer in a 3 L Stirred Tank Reactor2019

    • 著者名/発表者名
      S. Matthes, B. Thomas, D. Ohde, P. Bubenheim, A. Liese, S. Tanaka, K. Terasaka, M. Schlueter
    • 学会等名
      Second International Workshop on the Applications of Fine and Ultrafine Bubbles
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Promotion of Barley Germination for German Beer Brewing with Ultrafine Bubble Water2018

    • 著者名/発表者名
      R. Sekimizu, K. Terasaka, S. Kastens, M. Schlueter and S. Fujioka
    • 学会等名
      3rd International symposium on Application of High-voltage, Plasma & Micro/Nano Bubble (Fine Bubble) to Agriculture and Aquaculture
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 加圧容器からのスプレー噴射による ウルトラファインバブル生成2018

    • 著者名/発表者名
      山崎京香、寺坂宏一、藤岡沙都子
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 超音波刺激を付与したウルトラファインバブル 水流によるガラス面付着微粒子の除去2018

    • 著者名/発表者名
      澁谷愛理、清水健一郎、寺坂宏一、藤岡沙都子
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マイクロバブル添加による粗油からの浮上分離式脱ガム2018

    • 著者名/発表者名
      原田駿、寺坂宏一、藤岡沙都子
    • 学会等名
      日本食品工学会第19回(2018年度)年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 微細孔ノズルの水平摺動によるマイクロバブル生成2018

    • 著者名/発表者名
      勝村礼子、藤岡沙都子、寺坂宏一
    • 学会等名
      化学工学会3支部合同大会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Penetration and Standardization of Fine Bubble Technology and International Expansion2018

    • 著者名/発表者名
      K. Terasaka
    • 学会等名
      First International Workshop on the Applications of Fine and Ultrafine Bubbles
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of novel degumming process using microbubble flotation2018

    • 著者名/発表者名
      S. Harada, K. Terasaka, S. Fujioka
    • 学会等名
      First International Workshop on the Applications 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] Radical Generation by Ultrasonic Irradiation in Ultrafine Bubble Water2018

    • 著者名/発表者名
      T. Shomura, K. Terasaka, S. Fujioka
    • 学会等名
      First International Workshop on the Applications 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] Modeling of a Stationary Single Microbubble Dissolution2018

    • 著者名/発表者名
      K. Mizuno, S. Fujioka, K. Terasaka, T. Shigehisa
    • 学会等名
      First International Workshop on the Applications 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] Mass transfer from a microbubble rising in clean and contaminated water2018

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka, S. Kastens, K. Terasaka, M. Schlueter, S. Fujioka
    • 学会等名
      First International Workshop on the Applications 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] Applications of Microbubbles in The Manufacture of Chemical Products2018

    • 著者名/発表者名
      S. Fujioka
    • 学会等名
      First International Workshop on the Applications of Fine and Ultrafine Bubbles
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Experimental Investigation of the mass transfer from a shrinking microbubble using CLSM2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Noguchi, S. Matthes, S. Kastens, M. Schlueter, K. Terasaka
    • 学会等名
      First International Workshop on the Applications 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] Promoting Barley’s Germination with Ultrafine Bubble Water2018

    • 著者名/発表者名
      R. Hiroi, K. Terasaka, S. Fujioka, M. Schlueter, S. Kastens
    • 学会等名
      First International Workshop on the Applications 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] 炭酸ガスマイクロバブルによる 排水中アルブミンの 浮上分離2018

    • 著者名/発表者名
      小椋瑞華、寺坂宏一、藤岡沙都子
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ファインバブルテクノロジーへの化学工学の貢献2018

    • 著者名/発表者名
      寺坂宏一
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 固着塩除去に与えるファインバブルの効果2018

    • 著者名/発表者名
      西内 悠祐、秦 隆志、寺坂 宏一
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 金属隙間の固着塩除去に与えるファインバブルの効果2018

    • 著者名/発表者名
      山脇 直也、西内 悠祐、秦 隆志、志田 裕昭、寺坂 宏一
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ファインバブル計測とアプリケーションの進展2018

    • 著者名/発表者名
      寺坂宏一
    • 学会等名
      第12回ファインバブル国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dissolution Behavior of a Single MicrobubbleAccumulating Dissolved Gas Around Its Surface2018

    • 著者名/発表者名
      K. Mizuno, S. Fujioka, K. 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] Generation of Ultrafine Bubbles by Ultrasonic Irradiation into Water Dissolving Air2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura, K. Terasaka, S. Fujioka
    • 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] Hydrogen Microbubble Generation by Fast Dissolution of Accompanying Ammonia Gas2018

    • 著者名/発表者名
      M. Baba, K. Terasaka, S. Fujioka
    • 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] ファインバブルサイエンスのトレンド2018

    • 著者名/発表者名
      寺坂宏一
    • 学会等名
      第10回超音波とファインバブルの相互作用に関するシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 水素マイクロバブルを用いた中空銀粒子の製造2018

    • 著者名/発表者名
      馬場基、寺坂宏一、藤岡沙都子
    • 学会等名
      化学工学会第83年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Fast Mass Transfer from a Single Shrinking Microbubble into Water2017

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka, M. Iwakiri, K. Terasaka, S. Kastens, and M. Schlueter
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Multiscale Multiphase Process Engineering
    • 関連する報告書
      2017 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
      T. Shigehisa, S. Fujioka and K. Terasaka
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Gas-Liquid & Gas-Liquid-Solid Reactor Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mass Transfer from a Fast Shrinking Microbubble Containing N2 and/or O2 into water2017

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka, M. Iwakiri, K. Terasaka, S. Kastens, and M. Schlueter
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Gas-Liquid & Gas-Liquid-Solid Reactor Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Separation of Ultrafine Bubbles from Water by Slow Freezing-Melting2017

    • 著者名/発表者名
      N. Yoda, K. Terasaka and S. Fujioka
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Gas-Liquid & Gas-Liquid-Solid Reactor Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Japan-German-Canada Cross-Cross Consortium of Fine Bubble Science2017

    • 著者名/発表者名
      K. Terasaka
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Fine Bubble Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Penetration and Standardization of Fine Bubble Technology and International Expansion2017

    • 著者名/発表者名
      K. Terasaka
    • 学会等名
      The 3rd Symposium on the Union of Fine Bubble Scientists and Engineers
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 液液相分離によるエマルション生成に及ぼす ウルトラファインバブル添加の影響2017

    • 著者名/発表者名
      水野香菜子、寺坂宏一、藤岡沙都子
    • 学会等名
      分離技術会年会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水中加熱壁面付着微細気泡による熱伝達抑制2017

    • 著者名/発表者名
      川端雅大、寺坂宏一、藤岡沙都子
    • 学会等名
      化学工学会支部大会(東京大会)2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超音波照射法による水中からのウルトラファインバブル生成2017

    • 著者名/発表者名
      中村匡貴、寺坂宏一、藤岡沙都子
    • 学会等名
      第26回ソノケミストリー討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ファインバブルサイエンスの日独加大学横断コンソーシアム2017

    • 著者名/発表者名
      寺坂宏一
    • 学会等名
      第10回ファインバブル国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ファインバブルテクノロジーの普及と標準化および国際展開2017

    • 著者名/発表者名
      寺坂宏一
    • 学会等名
      第3回ファインバブル学会連合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [産業財産権] 洗浄対象部位の洗浄方法およびそのための洗浄装置2017

    • 発明者名
      寺坂 宏一
    • 権利者名
      寺坂 宏一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-063728
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Second International Workshop of the Applications on Fine and Ultrafine Bubbles2019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] First International Workshop of the Applications on Fine and Ultrafine Bubbles2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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