| 研究課題/領域番号 |
17K14856
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
反応工学・プロセスシステム
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
中坂 佑太 北海道大学, 工学研究院, 助教 (30629548)
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| 研究協力者 |
窪田 好浩
稲垣 怜史
増田 隆夫
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 拡散機構 / ゼオライト / 亜臨界・超臨界流体 / 芳香族化合物 / 化学工学 / 反応工学 / 拡散 / 触媒反応工学 |
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| 研究成果の概要 |
定容法を用いて溶媒の亜臨界・超臨界条件下における芳香族化合物のゼオライト結晶内拡散係数測定手法を確立した．200℃以上の温度領域ではピュアシリカゼオライト（silicalite-1，Si-beta）結晶内の芳香族化合物の拡散係数は低下し，臨界温度付近で拡散係数が極小値をとった．臨界温度付近では拡散分子‐溶媒分子間のクラスター形成が考えられ，ゼオライト細孔入口での拡散抵抗が大きくなり拡散係数の低下につながったと考えられる．また，ゼオライトの酸量が増えることでトルエンの拡散係数は大きくなったことから，ゼオライト外表面酸点への吸着によりクラスター形成が抑制されたと考えられる．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで未解明であった高温高圧液相～亜臨界・超臨界流体中でのゼオライト結晶内拡散係数を測定することに成功するとともに，拡散機構を検討した．本測定手法を活用することで，液相および亜臨界・超臨界流体中におけるゼオライト内における様々な物質の拡散係数，拡散機構の情報が明らかにできる．本研究を通して得られる知見を活用することにより，これまでは経験的に行われてきた亜臨界・超臨界流体が関わるゼオライト触媒を用いた反応プロセスや触媒の設計に貢献できると期待される．
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