過飽和溶液中の不均一界面の一方向移動よる結晶核発生の誘導

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K04816
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分27010:移動現象および単位操作関連
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 五十嵐 幸一 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70315977)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 結晶核発生 / 不均一界面 / 結晶多形

研究成果の概要

有機結晶の不均一核化現象を明らかにするために、L-アラニンの過飽和溶液にポリプロピレンなどのプラスチック片を挿入し、核発生確率を評価した。プラスチックの移動速度を0.5, 2.0, 5.0mm/sに設定して溶液に浸漬した結果、2.0mm/sで最大の核発生誘導効果が得られた。次に、結晶多形の異なるポリプロピレン（α-PP, β-PP）を用いて核発生誘導を試みた。α-PPはL-アラニンの核発生を誘導したが、β-PPでは誘導効果が小さかった。また、α/β比率の異なるポリプロピレンを溶液に作用させた結果、β晶比率と核発生確率には相関関係があった。

自由記述の分野

晶析工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

晶析操作は、医薬品、食品、化学製品の生産に広く用いられている分離精製操作のひとつであるが、粒径や粒径分布、結晶多形、形状、純度などの様々な結晶特性を制御する必要があり、「目的の機能を有する材料を創製する操作」としての役割も重要である。特に核発生過程は重要で、核発生の頻度やタイミングが粒径や分布に直接的な影響を及ぼす。結晶核発生メカニズムを解明することは学術的および社会的に有益である。