超音波により誘起されるマイクロヘテロ反応場の解析と化学プロセスへの展開

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17310086
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 飯田 康夫 独立行政法人 産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, グループ長 (20356405)
• 研究分担者: 砥綿 篤哉 独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (80357590) ; 安井 久一 独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (30277842) ; 小塚 晃透 独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (60357001) ; 辻内 亨 独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (70357515)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2008
• キーワード: 超音波 / マイクロ空間 / キャビテーション / 反応場 / ソノプロセス

研究概要

溶液中に超音波を照射することにより生成するキャビテーション気泡を用いた特異な化学反応場について検討した。マイクロリアクター内での気泡挙動の顕微鏡観察により、キャビテーションや気泡構造形成のメカニズムについての基礎理解を深めるとともに、機能性ナノ粒子の合成等を行い新規反応場の特徴と有用性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Optical cavitation probe using light scattering from bubble clouds (2008)
  • 著者名/発表者名: 飯田康夫, Lee Yu-Ting Judy, 小塚晃透, 安井久一, 砥綿篤哉, 辻内 亨
  • 雑誌名: ULTRASONICS SONOCHEMISTRY 16 ページ: 519-524
  • 査読あり
• [雑誌論文] The rangeof ambient radius for an active bubble in sonoluminescence and sonochemical reactions (2008)
  • 著者名/発表者名: 安井久一, 辻内 亨, Lee Yu-Ting Judy, 小塚晃透, 砥綿篤哉, 飯田康夫
  • 雑誌名: JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS 128 184705 ページ: 184705 1-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] ソノプロセス-超音波の化学工学応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 飯田康夫
  • 雑誌名: 化学工学 72 ページ: 610-613
• [雑誌論文] Strongly interacting bubblesunder an ultrasonic horn (2008)
  • 著者名/発表者名: 安井久一, 飯田康夫, 辻内 亨, 小塚晃透, 砥綿篤哉
  • 雑誌名: PHYSICAL REVIEW E 77 ページ: 016609 1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein release from yeast cells as an evaluation method of physical effects in ultrasonic field (2007)
  • 著者名/発表者名: 飯田康夫, 辻内亨, 安井久一, 小塚晃透, 砥綿篤哉
  • 雑誌名: ULTRASONICS SONOCHEMISTRY 15 ページ: 995-1000
  • 査読あり
• [雑誌論文] The influence of surface active solutes on the coalescence, clustering and fragmentation of acoustic bubbles confined in a microspace (2007)
  • 著者名/発表者名: Lee Yu-Ting Judy, 辻内 亨, 安井久一, Sandra Kentish, Franz Grieser, Muthupandian Ashokkumar, 飯田康夫
  • 雑誌名: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C 111 ページ: 19015-19023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bubble motions confined in amicrospace observed with stroboscopic (2007)
  • 著者名/発表者名: 飯田康夫, 辻内 亨, 安井久一, 砥綿篤哉, 小塚晃透
  • 雑誌名: ULTRASONICS SONOCHEMISTRY 14 ページ: 621-626
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrasound Induced Formation of Paraffin Emulsion Droplets as Template for the Preparation of Porous Zirconia (2007)
  • 著者名/発表者名: 砥綿篤哉, 安井久一, 辻内 亨, 小塚晃透, Manickam Sivakumar, 飯田康夫
  • 雑誌名: ULTRASONICS SONOCHEMISTRY 14 ページ: 705-710
  • 査読あり
• [雑誌論文] FEM calculation of an acoustic field in a sonochemical reactor (2007)
  • 著者名/発表者名: 安井久一, 小塚晃透, 辻内 亨, 砥綿篤哉, 飯田康夫
  • 雑誌名: ULTRASONICS SONOCHEMISTRY 14 ページ: 605-614
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Zn Ferrite Nanocrystals by Sonochemical Emulsification and Evaporation: Observation ofMagnetization and its relaxation at low temperature (2006)
  • 著者名/発表者名: Manickam Sivakumar, 安井久一, 砥綿篤哉, 辻内 亨, 飯田康夫
  • 雑誌名: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B 110 ページ: 15234-15243
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of dissolved-air concentration on spatial distribution of bubbles for sonochemistry (2006)
  • 著者名/発表者名: 辻内 亨, 安井久一, Manickam Sivakumar, 飯田康夫
  • 雑誌名: Ultrasonics 44S ページ: e357-e361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Viscosity control of starch andpolysaccharide solutions after gelatinization with ultrasound
  • 著者名/発表者名: 飯田康夫, 辻内 亨, 安井久一, 砥綿篤哉, 小塚晃透
  • 雑誌名: Innovative Food Science and Emerging Technologies ページ: 140-146
  • 査読あり
• [学会発表] 音響キャビテーション・ノイズにおける"白色雑音"の発生機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安井久一, 他
  • 学会等名: 日本機械学会 関東支部 第15期総会講演会
  • 発表場所: 水戸
  • 年月日: 2009-03-07
• [学会発表] 殻を持ったマイクロバブルの合成とその特性評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 飯田康夫, 他
  • 学会等名: 第17回ソノケミストリー討論会
  • 発表場所: 調布、電気通信大学
  • 年月日: 2008-12-06
• [学会発表] 超音波反応槽内における気泡構造形成過程の観察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 飯田康夫, 他
  • 学会等名: 第29回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-11-12
• [学会発表] 気泡数の変動を取り入れたキャビテーション・ノイズの数値シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 安井久一, 他
  • 学会等名: 第29回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-11-12
• [学会発表] Optical cavitation probe: Scattered light from bubble clouds contain rich information on cavitation fields (2008)
  • 著者名/発表者名: 飯田康夫, 他
  • 学会等名: European Society of Sonochemistry Meeting 2008
  • 発表場所: ラ・グラン・モト、フランス
  • 年月日: 2008-06-02
• [学会発表] Direct observation of population phenomena in cavitation fields (2008)
  • 著者名/発表者名: 飯田康夫、他
  • 学会等名: European Society of Sonochemistry Meeting
  • 発表場所: ラ・グラン・モト、フランス
  • 年月日: 2008-06-02
• [学会発表] Relationship between the bubble temperature and main oxidant created inside an air bubble under ultrasound (2007)
  • 著者名/発表者名: 安井久一, 他
  • 学会等名: International Symposium on Sonochemistry and Sonoprocessing 2007
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2007-12-07
• [学会発表] Observations of native sonoluminescence structure with intensified CCD (2007)
  • 著者名/発表者名: 飯田康夫, 他
  • 学会等名: International Symposium on Sonochemistry and Sonoprocessing 2007
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2007-12-06
• [学会発表] Observation of population phenomena in cavitation fields (2007)
  • 著者名/発表者名: 飯田康夫, 他
  • 学会等名: International Workshop on Applied Sonochemistry
  • 発表場所: メルボルン、オーストラリア
  • 年月日: 2007-09-17
• [学会発表] Numerical calculations for sonochemistry (2007)
  • 著者名/発表者名: 安井久一. 他
  • 学会等名: International Workshop on Applied Sonochemistry
  • 発表場所: メルボルン、オーストラリア
  • 年月日: 2007-09-17
• [学会発表] Fabrication of liposomes, gold nano particles and their composite in a microreactor with ultrasonic agitation (2007)
  • 著者名/発表者名: 飯田康夫, 他
  • 発表場所: ウイーン、オーストリア
  • 年月日: 2007-04-13
• [学会発表] Influence of ultrasonic frequency on sonochemical reactions (2006)
  • 著者名/発表者名: 安井久一, 他
  • 学会等名: 第4回 日米音響学会ジョイントミーティング
  • 発表場所: ハワイ、米国
  • 年月日: 2006-11-30
• [学会発表] マイクロチャンネルにおけるリポソーム形成過程に対する超音波照射効果 (2006)
  • 著者名/発表者名: 飯田康夫, 他
  • 学会等名: 第27回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2006-11-17
• [学会発表] ソノケミカル反応に与える周波数の影響に関する理論的研究 (2006)
  • 著者名/発表者名: 安井久一, 他
  • 学会等名: 第15回ソノケミストリー討論会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2006-10-28
• [学会発表] 銀ナノ粒子合成における超音波照射の影響 (2006)
  • 著者名/発表者名: 砥綿篤哉, 他
  • 学会等名: 第15回ソノケミストリー討論会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2006-10-27
• [学会発表] 超音波照射で乳化したパラフィン粒子をテンプレートとして利用したジルコニア多孔質材料の作製 (2006)
  • 著者名/発表者名: 砥綿篤哉, 他
  • 学会等名: 化学工学会第38回秋季大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2006-09-17
• [学会発表] Enhancement of sonochemical reaction by introduction of micron-sized air bubbles (2006)
  • 著者名/発表者名: 辻内 亨, 他
  • 学会等名: The 9th Western Pacific Acoustic Conference
  • 発表場所: ソウル、韓国
  • 年月日: 2006-06-27
• [学会発表] Repetitive microbubble oscillations observed under microscope (2006)
  • 著者名/発表者名: 飯田康夫, 他
  • 学会等名: The 9th Western Pacific Acoustic Conference
  • 発表場所: ソウル、韓国
  • 年月日: 2006-06-26
• [学会発表] Multibubble Sonoluminescence from Aqueous SDS Solutions: The Effect of Ultrasonic Frequency and the Role of SDS (2006)
  • 著者名/発表者名: 安井久一, 他
  • 学会等名: 10th Meeting of the European Society of Sonochemistry
  • 発表場所: ハンブルグ、ドイツ
  • 年月日: 2006-06-06
• [学会発表] FEM calculation of an acoustic field in a sonochemical reactor (2006)
  • 著者名/発表者名: 安井久一, 他
  • 学会等名: 10th Meeting of the European Society of Sonochemistry
  • 発表場所: ハンブルグ、ドイツ
  • 年月日: 2006-06-05
• [学会発表] ソノケミカル反応容器のための音場計算 (2006)
  • 著者名/発表者名: 安井久一, 他
  • 学会等名: 日本音響学会2006年春季研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2006-03-14
• [学会発表] Numerical simulation for single-bubble sonochemistry (2005)
  • 著者名/発表者名: 安井久一, 他
  • 学会等名: PACIFICHEM 2005
  • 発表場所: ハワイ、米国
  • 年月日: 2005-12-17
• [学会発表] Effects of ultrasound frequency on the preparation of sonicatedliposomes (2005)
  • 著者名/発表者名: 飯田康夫, 他
  • 学会等名: PACIFICHEM 2005
  • 発表場所: ハワイ、米国
  • 年月日: 2005-12-16
• [学会発表] 微小空間における気泡振動の観察 (2005)
  • 著者名/発表者名: 飯田康夫, 他
  • 学会等名: 第14回ソノケミストリー討論会
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2005-10-28
• [学会発表] マイクロ空間への超音波照射による流れと微粒子操作 (2005)
  • 著者名/発表者名: 飯田康夫, 他
  • 学会等名: 第66回分析化学討論会
  • 発表場所: 北見
  • 年月日: 2005-05-15
• [学会発表] Influence of ambient bubble radius on sonoluminescence and sonochemical reactions
  • 著者名/発表者名: 安井久一, 他
  • 学会等名: 19th International Congress on Acoustics
  • 発表場所: マドリッド、スペイン
• [図書] ソノプロセスのはなし-超音波の化学工学利用 (2006)
  • 著者名/発表者名: 飯田康夫
  • 総ページ数: 119
  • 出版者: 日刊工業新聞社
• [産業財産権] 気泡添加による液処理方法及び装置 (2006)
  • 発明者名: 辻内 亨, 他
  • 権利者名: 産業技術総合研究所
  • 産業財産権番号: 特願 2006-101524
  • 出願年月日: 2006-04-03