| 研究課題/領域番号 |
03650760
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
吉田 邦夫 東京大学, 工学部, 教授 (70010808)
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| 研究分担者 |
相原 雅彦 東京大学, 工学部, 助手 (00221705)
堤 敦司 東京大学, 工学部, 講師 (00188591)
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| キーワード | アルコキシド / 三相反応器 / 超微粒子 / 二酸化チタン |
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| 研究概要 |
本研究では、懸濁気泡塔を用いて、下部から水蒸気を気泡として導入し、アルコキシド加水分解反応により微粒子を生成させる三相アルコキシド法を提案し、従来のアルコキシド法では不利であった連続化、スケールアップの設計が容易で、水蒸気の供給条件を調節により粒径および粒子形状を制御することのできる新しいプロセスの開発を目的として研究を行なった。このプロセスは水を水蒸気として反応器中に均一に供給でき、その供給量を調節することで粒径および粒子形状を制御できると考えられる。最終年度である、本年度はチタニウムテトライソプロポキシドの加水分解による二酸化チタンの合成法について、三相反応器を用いて、水の供給条件(供給方法、供給量、供給速度)を変え、加水分解反応の機構と生成物の形状に与える影響、生成物の粒径、形状の変化を調べる実験を行い、以下の知見を得た。
1.三相アルコキシド法について水蒸気の供給速度を速くすることで、反応初期における加水分解反応の進行を促進できることがわかった。またそのときの収率を上げることができた。
2.三相アルコキシド法で種粒子に水蒸気を追加供給するとき、粒子は新たな核発生を起こさず、粒度分布を広げないでに粒子成長を促進できることがわかった。
3.水の追加供給は、溶液内で使われてなかった析出反応成分を反応させ、その結果収率を上げることが明らかになった。
4.水蒸気の追加供給の場合、その追加量に応じて一時的に加水分解反応が進行し、引き続き縮合反応が起こることが確認された。また、その縮合反応時に成長速度が促進されることがわかった。
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