| 研究課題/領域番号 |
21H01706
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27020:反応工学およびプロセスシステム工学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
外輪 健一郎 京都大学, 工学研究科, 教授 (00336009)
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| 研究分担者 |
永木 愛一郎 北海道大学, 理学研究院, 教授 (80452275)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | マイクロリアクタ / セグメント流 / 物質移動 / マグネタイト / ナノ粒子 |
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| 研究成果の概要 |
セグメント流はマイクロリアクタの応用において重要な流動状態である。セグメント流における相間物質移動速度はセグメント長さによって変化する。本研究では、高速かつ連続的に開閉可能なバルブを利用してセグメント長さを直接制御できる技術を開発した。流量を変更することなくセグメント長さを調節することが可能となり、セグメント長さによる物質移動速度の変化を実験的に明らかにすることに成功した。さらにセグメント流を利用したマグネタイトナノ粒子合成にも取り組んだ。従来の合成法と比較したところ、より微細なナノ粒子が得られた。
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| 自由記述の分野 |
化学工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
マイクロ流路におけるセグメント流において、セグメント長さの制御が重要であることが認識されていた。しかし流量以外にはセグメント長さを制御する操作パラメータが無かった。このためセグメント長さを変化させるためには流量も変化せざるを得ず、セグメント長さそのものがマイクロリアクタの性能に及ぼす影響を調査することは困難であった。本研究の成果により、流量を変化させることなくセグメント長さを制御することが可能となった。この成果は、マイクロリアクタの特性解析の進展や、長時間の安定運転技術の発展に大きく寄与できる。
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