研究課題
振動流動層については、凝集粒子の形成と破壊が同時進行し、定常状態に到達する。粒子凝集エネルギーと分離エネルギーの定量評価することで、振動流動層による凝集粒子径の変化を表現できることを示すことができた。また、凝集粒子径の経時変化を、層内の圧力損失から簡便に予測する手法も構築することができた。また、凝集粒子の成長速度が粒子の付着凝集性に依存することを応用して、粒子径や密度がほぼ等しく結晶相の異なる粒子の混合物から単一の結晶相を有する粒子のみを分離する実験を行なった。それぞれ単一の粒子群の凝集特性にもっとも差異が生じる条件で振動流動層を運転することで、ある程度の精度で両者を分離できることが明らかとなった。さらに、振動流動層を用いて、粒子径制御と成分調整を実施した木質バイオマス発電燃焼灰の有効利用法の確立にも研究を展開した。すなわち、木質バイオマス発電燃焼灰を合板製造用グルーの充填材として再資源化することを提案し、燃焼灰の粒子径や成分がグルーの性状と接着性能に与える影響を検討した。その結果、炭酸カルシウム充填材を凌駕する接着性能を付与できることを明らかにした。また、接着性能を最適化するための指標も提案することができた。一方、マイクロ波加熱に関する研究については、キャビティー型マイクロ波加熱実験装置内の電磁界強度分布をシミュレーションし、実際の電磁界強度測定結果と比較することで、その妥当性を検証することができた。このように最適化された実験装置を用いて、Co, Fe, Mo 複合酸化物を例にとって、沈殿法による複合酸化物粒子の合成に与えるマイクロ波加熱とpH調整の影響を検討した。その結果、pHを調整することで焼成することなく、(Co0.7Fe0.3) MoO4の結晶相を持つ沈殿物が得られることなどを明らかにした。さらに、LLZO固体電池用複合酸化物の合成と性状評価も試みた。
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