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迅速混合に着目した超臨界水熱ナノ粒子連続合成プロセスの設計基盤の確立

研究課題

研究課題/領域番号 26420775
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
研究機関東北大学

研究代表者

青木 宣明  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (90437244)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード超臨界流体 / 流通系反応器 / 混合速度 / 反応律速 / 設計 / ダムケラー数 / 反応速度解析 / 無次元数 / ナノ粒子合成 / レイノルズ数 / 反応速度
研究成果の概要

金属酸化物ナノ粒子水熱合成では,迅速な反応を含むため,原料の混合過程が生成粒子の粒子径に影響を与える。したがって,有効なプロセス設計法を確立するには,反応速度の解析に加え,混合状態の定量的な分析が必要である。また,混合の影響を取り除くことで,サイズが小さく分布も狭い粒子を得ることができる。本研究では,流通装置を用いたセリアナノ粒子の水熱合成について,原料混合過程が反応速度・平均粒径に及ぼす影響を検討した。この結果,反応速度と混合速度の比からなる無次元数で反応律速条件(生成粒子径が混合速度に依存しなくなる条件)を特定できることを見出した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Kinetics Study to Identify Reaction-Controlled Conditions for Supercritical Hydrothermal Nanoparticle Synthesis with Flow-type Reactors2016

    • 著者名/発表者名
      32.Nobuaki Aoki, Ayato Sato, Hikari Sasaki, Andrzej-Alexander Litwinowicz, Gimyeong Seong, Tsutomu Aida, Daisuke Hojo, Seiichi Takami, Tadafumi Adschiri
    • 雑誌名

      The Journal of Supercritical Fluids

      巻: 110 ページ: 161-166

    • DOI

      10.1016/j.supflu.2015.11.015

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 流通系反応器設計のチュートリアル2016

    • 著者名/発表者名
      青木 宣明
    • 学会等名
      マイクロ化学プロセス分科会2016年度第7回討論交流会
    • 発表場所
      マリーナ河芸海の学舎(三重県・津市)
    • 年月日
      2016-07-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 流通装置を用いたナノ粒子水熱合成プロセスの設計法確立に向けた速度論的解析2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤 綾人,青木 宣明,成 基明,相田 努,北條 大介,高見 誠一,阿尻 雅文
    • 学会等名
      化学工学会第81年会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Supercritical Hydrothermal Nanoparticle Synthesis and Particle Dispersion in Continuous Process2014

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Aoki
    • 学会等名
      4th International Solvothermal and Hydrothermal Association Conference (ISHA2014)
    • 発表場所
      Bordeaux, France
    • 年月日
      2014-10-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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