気泡核生成制御による超音波化学反応の高効率化に関する研究

• 研究課題/領域番号: 21560060
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物理学一般
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 辻内 亨 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 主任研究員 (70357515)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2011年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2010年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 音 / 超音波化学 / 気泡 / 超音波 / ソノケミカル反応 / 音響化学発光 / パルス波 / デューティサイクル / 気泡核 / 添加 / キャビテーション気泡 / アルコール / 音響発光 / 溶存気体濃度 / 脱ガス / 飽和 / 粒子 / 音圧波形 / 振動振幅 / 液面ゆれ

研究概要

超音波化学反応としてルミノール発光を用いて、種々の投入パワーで発光強度と液面振動振幅を計測した。投入パワーの増大とともに発光強度は増加しピークを示した後減少した。液面振動振幅は100ms程度であること、音波長の4分の1長さを越える変動は、反応に有効な共鳴定在波の音圧の腹と節の周期的構造の安定化を阻害することを、それぞれ明らかにした。本研究により高音圧振幅時の反応効率減少は液面ゆれが主因であることを解明できた。

研究成果

• [雑誌論文] 溶存気体飽和度がソノルミネッセンス強度に与える影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨
  • 雑誌名: 超音波とマイクロバブルの相互作用に関するシンポジウム講演論文集 ページ: 3-4
• [雑誌論文] 洗浄に寄与するキャビテーション気泡の可視化技術 (2012)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨
  • 雑誌名: 超音波テクノ 巻: 24 ページ: 6-8
• [雑誌論文] Intermittent changes in the number of pulsating bubbles under ultrasound (2012)
  • 著者名/発表者名: Toru Tuziuti, Kyuichi Yasui
  • 雑誌名: JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 巻: 51 号: 2R ページ: 028007-028007
  • DOI: 10.1143/jjap.51.028007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mist Separation and Sonochemiluminescence under Pulsed Ultrasound (2012)
  • 著者名/発表者名: Toru Tuziuti
  • 雑誌名: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A 巻: 116 号: 14 ページ: 3593-3597
  • DOI: 10.1021/jp301205q
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of degree of gas saturation on multibubble sonoluminescence intensity (2011)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨、安井久一、加藤一実
  • 雑誌名: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A 巻: 115 号: 20 ページ: 5089-5091
  • DOI: 10.1021/jp201473q
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the influence of degree of gas saturation on multibubble sonoluminescence intensity (2011)
  • 著者名/発表者名: Toru Tuziuti, Kyuichi Yasui, Kazumi Kato
  • 雑誌名: Proceedings of Symposium on ULTRASONICS ELECTRONICS 巻: 32 ページ: 383-384
  • 査読あり
• [雑誌論文] キャビテーション気泡の空間分布がソノケミカル反応効率に与える影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨
  • 雑誌名: 非破壊検査 巻: 59 ページ: 555-561
  • NAID: 10027572861
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of liquid-surface vibration on sonochemiluminescence intensity (2010)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨、安井久一、小塚晃透、砥綿篤哉
  • 雑誌名: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A 巻: 114 号: 27 ページ: 7321-7325
  • DOI: 10.1021/jp101638c
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the influence of liquid-surface vibration on sonochemiluminescence (2010)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨, 安井久一, 小塚晃透, 砥綿篤哉
  • 雑誌名: Proceedings of the International Congress on Acoustics 2010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of particle addition on sonochemiluminescence intensity under pulsed ultrasound (2010)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨, 安井久一, 小塚晃透, 砥綿篤哉
  • 雑誌名: Proceedings of Symposium on ULTRASONIC ELECTRONICS 巻: 31 ページ: 355-356
  • 査読あり
• [雑誌論文] パルス超音波によるソノケミカル反応=高効率化に向けて= (2010)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨
  • 雑誌名: 超音波テクノ 巻: 22 ページ: 53-55
• [雑誌論文] Influence of surface active solute on ultrasonic waveform distortion in liquid containing air bubbles (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨、安井久一、Lee Yu-Ting Judy、小塚晃透、砥綿篤哉、飯田康夫
  • 雑誌名: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A 巻: 113 号: 31 ページ: 8893-8900
  • DOI: 10.1021/jp901898p
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of surface active solute on ultrasonic waveform distortion in liquid containing air bubbles (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨、安井久一、Lee Yh-TingJudy、小塚晃透、砥綿篤哉、飯田康夫
  • 雑誌名: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A 113 ページ: 8893-8900
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the influence of surface active solute on ultrasonic waveform distortion in liquid containing air bubbles (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨、安井久一、Lee Yh-TingJudy、小塚晃透、砥綿篤哉、飯田康夫
  • 雑誌名: Proceedings of Symposium on Ultrasonics Electronics 30 ページ: 127-128
  • 査読あり
• [雑誌論文] キャビテーション気泡の空間分布とソノケミカル反応効率の関係 (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨
  • 雑誌名: 非線形超音波研究会資料 II-14 ページ: 1-2
• [学会発表] 溶存気体飽和度がソノルミネッセンス強度に与える影響(招待講演) (2012)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨
  • 学会等名: 日本ソノケミストリー学会第4回超音波とマイクロバブルの相互作用に関するシンポジウム
  • 発表場所: 名古屋駅前イノベーションハブ(名古屋)
  • 年月日: 2012-01-20
• [学会発表] 溶存気体飽和度がソノルミネッセンス強度に与える影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨
  • 学会等名: 日本ソノケミストリー学会第4回超音波とマイクロバブルの相互作用に関するシンポジウム
  • 発表場所: 名古屋駅前イノベーションハブ(名古屋)(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-20
• [学会発表] On the influence of degree of gas saturation on multibubble sonoluminescence intensity (2011)
  • 著者名/発表者名: Toru Tuziuti, Kyuichi Yasui, Kazumi Kato
  • 学会等名: The 32nd Symposium on Ultrasonic Electronics (USE2011)
  • 発表場所: 京都大学(京都)
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] Influence of particle addition on sonochemiluminescence intensity under pulsed ultrasound (2010)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨, 安井久一, 小塚晃透, 砥綿篤哉
  • 学会等名: The 31st Symposium on Ultrasonics Electronics (USE2010)
  • 発表場所: 明治大学、東京
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] On the influence of liquid-surface vibration on sonochemiluminescence (2010)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨,安井久一,小塚晃透,砥綿篤哉
  • 学会等名: International Congress on Acoustics 2010
  • 発表場所: シドニーコンベンションセンター、シドニー
  • 年月日: 2010-08-25
• [学会発表] On the influence of surface active solute on ultrasonic waveform distortion inliquid containing air bubbles (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨、安井久一、Lee Yh-TingJudy、小塚晃透、砥綿篤哉、飯田康夫
  • 学会等名: The 30th Symposium on Ultrasonics Electronics
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-11-18
• [学会発表] キャビテーション気泡の空間分布とソノケミカル反応効率の関係 (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会非線形超音波研究会
  • 発表場所: 富山大学(富山)
  • 年月日: 2009-08-10
• [学会発表] キャビテーション気泡の空間分布とソノケミカル反応効率の関係(招待講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻内亨
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会 非線形超音波研究会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-08-10
• [備考] 研究成果に関するwebページ
  • URL: http://www.aist.go.jp/RRPDB/system/Koukai.Top
• [備考]
  • URL: http://www.aist.go.jp/RRPDB/system/Koukai.Top