| 研究課題/領域番号 |
21H01974
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34030:グリーンサステイナブルケミストリーおよび環境化学関連
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
間瀬 暢之 静岡大学, グリーン科学技術研究所, 教授 (40313936)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
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| キーワード | グリーンものづくり / グリーンケミストリー / ファインバブル / マイクロバブル / ウルトラファインバブル / 多相系反応 / 新奇特殊反応場 / FB手法の集積化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
気体が関与する反応効率向上が１世紀以上続けられ、その多くは耐圧反応容器による高圧方式である。この常識を打破するために、通常の気泡とは異なる新奇な性質をもつファインバブル（FB）に着目し、安全かつ革新的な次世代型気液合成プロセスを追究してきた。しかし、原理の異なる手法で発生したFBと化学反応性や溶存気体過飽和過程の関係など、FB化学の原理原則となる未解明課題が山積する。本研究では、これらの課題解明とともに、消えてなくなる新奇特殊反応場を活用した反応開発、ならびにFBものづくりプロセスの確立を図る。これにより日本発の新技術を学術的かつ産業的に深化し、持続可能製造化学プロセスのグリーン化に貢献する。
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| 研究成果の概要 |
ファインバブル（FB）の生成法はトップダウン法とボトムアップ法の2つに分かれ、その化学を理解し活用するには原理を解明する必要がある。それにはFBの物性や反応性を評価し、消えるFB界面を特殊反応場として活用することが鍵となる。さらに、気体を使った反応を次世代の製造に応用するためには、界面化学とプロセス化学の発展が重要である。具体的には、FBの生成法ごとの物性と反応性の評価、FBを利用した反応開発、FBの製造プロセスの確立が目指される。2021年にはFBの物性と反応性の評価に取り組み、2022～2023年にはFB界面での特殊反応とファインバブルグリーン製造プロセスを開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、Fine Bubble (FB) 技術の学術的独自性と創造性を探求し、その社会的応用にも焦点を当てている。FBは従来の気泡とは異なる特性を持ち、これまでの研究では流体力学や環境工学などの分野で応用されてきた。しかしながら、FBの有機合成化学への応用は未だ乏しく、その理論と応用の探求が喫緊の課題である。本研究はFBの発生法による物性と反応性の解明を目指し、新たなFB発生装置や評価法、反応開発を創造した。本研究の推進により、日本発のFB技術を世界共通技術へと昇華させ、グリーンものづくりの基盤を築くことが期待されている。
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