高次時間制御高熱流メゾプラズマによる革新的熱流・反応場制御とナノ材料生成応用

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21686027
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 田中 康規 金沢大学, 電子情報学系, 教授 (90303263)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 熱プラズマ / ナノ粒子生成

研究概要

本研究では,研究代表者はこれまでに開発した「パルス変調誘導熱プラズマPMITP」に基づいて,20kWオーダのナノ粒子生成用大電力PMITPを開発し,熱プラズマへの変調が生成ナノ粒子に与える影響を検討した。テストナノ粒子としてTiO_2ナノ粒子を対象とした。生成ナノ粒子の検討した結果,熱プラズマのパルス変調率により,生成ナノ粒子の平均粒径を制御できること,生成TiO_2ナノ粒子の80-90%はAnatase相のものができ変調率にほとんど依存しないこと,反応容器内の平均温度が,パルス変調により低下することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Influence of coil current modulation on TiO_2 nanoparticle synthesis using pulse-modulated induction thermal plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Tanaka, H.Sakai, T.Tsuke, Y.Uesugi, Y.Sakai, K.Nakamura
  • 雑誌名: Thin Solid Films 2011 in press ページ: doi:10.1016/j.tsf.2010.11.063
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoparticle synthesis using high-powered pulse-modulated induction thermal plasma (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Tanaka, T.Nagumo, H.Sakai, Y.Uesugi, Y.Sakai, K.Nakamura
  • 雑誌名: J.Phys.D:Appl.Phys. Vol.43, 265201 ページ: 12
  • 査読あり
• [学会発表] Nanoparticle synthesis using high-power modulated inductively coupled thermal plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Tanaka, H.Sakai, T.Tsuke, Y.Uesugi, Y.Sakai, K.Nakamura
  • 学会等名: iPlasmaNano-II
  • 発表場所: Australia Invited talk
  • 年月日: 2010-12-13
• [学会発表] PMITPを用いたナノ粒子生成における原料間歇投入の効果と回転・振動温度変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂井寛明, 附達也, 田中康規, 上杉喜彦, 酒井義文, 中村圭太郎
  • 学会等名: 電気学会基礎・材料・共通部門大会IV-8
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2010-09-13
• [学会発表] Time variation in rotational and vibrational temperature of TiO during TiO2 nanoparticle synthesis using PMITP (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Tanaka, H.Sakai, T.Tsuke, Y.Uesugi, Y.Sakai, K.Nakamura
  • 学会等名: Asia Pacific Conf. Plasma Sci.Technol.APCPST-10, OEM-31, 2010-041
  • 発表場所: Korea
  • 年月日: 2010-07-06
• [学会発表] パルス変調誘導熱プラズマを用いたナノ粒子生成時におけるスペクトル放射強度変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂井寛明, 附達也, 田中康規, 上杉喜彦, 酒井義文, 中村圭太郎
  • 学会等名: 電気学会プラズマ研究会PST-10-005
  • 発表場所: 兵庫
  • 年月日: 2010-05-07
• [学会発表] Trial applications of modulated thermal plasmas to nanoparticle synthesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Tanaka, T.Nagumo, H.Sakai, Y.Uesugi, Y.Sakai, K.Nakamura
  • 学会等名: The 18th Nisshin Eng.Particle Tech.Int.Seminar, NEPTIS-18, pp.50-57
  • 発表場所: Hakone, Japan 静岡 Invited talk
  • 年月日: 2009-12-07
• [学会発表] パルス変調誘導熱プラズマによる酸化チタンナノ粒子生成と生成粒子径のデューティ比依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂井寛明, 附達也, 田中康規, 上杉喜彦, 酒井義文, 中村圭太郎
  • 学会等名: 電気学会プラズマ研究会PST-09-115, pp.9-14
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-11-13
• [学会発表] Effect of current modulation on nanopowder synthesis using induction thermal plasmas (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Tanaka, T.Nagumo, H.Sakai, Y.Uesugi, Y.Sakai, K.Nakamura
  • 学会等名: Proc.of 19th Int.Sym.Plasma Chem., ISPC-19, O11.02
  • 発表場所: Germany
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] Influence of modulated coil current on synthesis of nanotparticles using inductively coupled thermal plasmas (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Tanaka, T.Nagumo, H.Sakai, Y.Uesugi, Y.Sakai, K.Nakamura
  • 学会等名: Symp.on Plasma Sci.Mater., B4-1, p.20
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2009-06-16