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微粒子均一改質および均一混合が可能なプラズマ製剤用噴流層プラズマリアクターの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06906
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 反応工学・プロセスシステム
研究機関岐阜大学

研究代表者

小林 信介  岐阜大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30345920)

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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードプラズマ / 噴流層 / 粒子改質 / 粒子混合 / プラズマ挙動 / 粒子挙動 / プラズマ加工 / 材料加工・処理
研究成果の概要

研究開発では、研究室において新たに開発した噴流層型プラズマリアクターを粒子コーティングという実アプリケーションに応用展開することを目的とした。実験では噴流層型プラズマリアクターの設計条件を明確にするため噴流層プラズマリアクター内での粒子及びプラズマ挙動の詳細について把握するとともに、プラズマによる粒子表面電荷制御条件の把握およびプラズマ処理微粒子のコーティングについて実験的検討を行った。その結果、噴流化速度において粒子とプラズマの接触効率が最大化することが明らかとなった。また印加電圧により粒子電荷制御が可能であり、課題は残っているものの微粒子のコーティングも可能であることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

3次元立体構造を有する粒子の均一処理が困難であり、また粒子混合が不可能な従来のリモート型プラズマリアクターに対して、当該研究では微粒子の均一プラズマ処理および粒子の混合・造粒が一つの装置で連続的に可能な噴流層プラズマリアクターを開発する点で特色がある。当該研究開発では噴流層プラズマリアクター内での粒子の挙動およびプラズマの挙動を明らかにするとともに、プラズマ処理による粒子表面の静電気力制御が可能であることを示しており、今後の噴流層型プラズマリアクター装置設計において極めて有用な知見を提供している。

報告書

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

    (17件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Optical Emission Spectroscopy Diagnostics of DBD Plasma with Particles in a two-dimensional Spouted Bed2019

    • 著者名/発表者名
      Baiqiang ZHANG, Nobusuke KOBAYASHI, Yoshinori ITAYA, Kyosuke OHNO, Akira SUAMI
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Science

      巻: 206 ページ: 31-40

    • DOI

      10.1016/j.ces.2019.05.019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of plasma irradiation on the fine particle behavior in a spouted bed2019

    • 著者名/発表者名
      Baiqiang Zhang, Nobusuke Kobayashi, Yoshinori Itaya
    • 雑誌名

      Powder Technology

      巻: 343 ページ: 309-316

    • DOI

      10.1016/j.powtec.2018.11.044

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Characteristic of DBD plasma with the fluidization of particles in a sopouted bed reactor2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang B.
    • 学会等名
      第30回環境工学総合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] プラズマ流動層における層内プラズマ挙動の把握2019

    • 著者名/発表者名
      大野喬介
    • 学会等名
      第25回流動化・粒子プロセッシングシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Effect of particle properties on the characteristics of plasma in a DBD plasma enhanced2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang B.
    • 学会等名
      IWEE2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fluid Dynamics of Particles in a Spouted Bed with DBD Plasma Enhancement2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang B.
    • 学会等名
      he 4th International Joint Meeting for Advanced Global Program
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of particle fluidization behavior on the optical property of plasma in a plasma-enhanced spouted bed2018

    • 著者名/発表者名
      Baiqiang Zhang, Nobusuke Kobayashi, Yoshinori Itaya
    • 学会等名
      The 4th NJNU-GIFU-ZJU Seminar on Clean Energy
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of fluidization behavior on optical emission spectroscopy diagnostics of DBD plasma in a two-dimensional spouted bed2018

    • 著者名/発表者名
      張百強、小林信介、板谷義紀
    • 学会等名
      第24回流動化・粒子プロセッシングシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Plasma Irradiation on Particle Dynamics in 2-D Spouted Bed2018

    • 著者名/発表者名
      張百強、小林信介、板谷義紀
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会, プラズマシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ流動層における層内プラズマ挙動の把握2018

    • 著者名/発表者名
      大野巨介、張百強、小林信介、板谷義紀
    • 学会等名
      第28回環境工学総合シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Fluidization Behavior for Fine Particles in a Non-Thermal Plasma-Enhanced Spouted2018

    • 著者名/発表者名
      Baiqiang Zhang, Nobusuke Kobayashi, Yoshinori Itaya
    • 学会等名
      Lecture Meeting of Tokai Branch of Nippon, Thermal Transaction Society of 2017
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of fluidization behavior for fine particles in a non-thermal plasma-enhanced spouted bed2017

    • 著者名/発表者名
      Zhang Baiqiang, Nobusuke Kobayashi, Kyosuke Ohno, Yoshinori Itaya
    • 学会等名
      日本伝熱学会東海支部講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] BEHAVIOR OF FINE PARTICLES IN A COLD PLASMA-ENHANCED SPOUTED BED2017

    • 著者名/発表者名
      Baiqiang ZHANG, Nobusuke KOBAYASHI and Yoshinori ITAYA
    • 学会等名
      2017 AIChE Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Study of Fine Particle Behavior in a Plasma Enhanced Spouted Bed2017

    • 著者名/発表者名
      Baiqiang ZHANG and Nobusuke KOBAYASHI
    • 学会等名
      The 3rd NJNU-GIFU-ZJU Seminar on Clean Energy
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Behaviour of Fine particles in the Plasma-enhanced Spouted Bed2017

    • 著者名/発表者名
      Baiqiang ZHANG, Nobusuke KOBAYASHI, Yoshinori ITAYA
    • 学会等名
      The 7th Asian Particle Technology Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Non-Thermal Plasma on the Fine Particle Behavior in a Spouted Bed2017

    • 著者名/発表者名
      Baiqiang ZHANG, Nobusuke KOBAYASHI, Yoshinori ITAYA
    • 学会等名
      第23回流動化・粒子プロセッシングシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Behaviour of Fine particles in the Plasma-enhanced Spouted Bed2017

    • 著者名/発表者名
      Baiqiang ZHANG, Nobusuke KOBAYASHI, Yoshinori ITAYA
    • 学会等名
      第 27 回環境工学総合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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