| 研究課題/領域番号 |
22360322
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
入谷 英司 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60144119)
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| 研究分担者 |
片桐 誠之 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (00345919)
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| キーワード | ソフトナノコロイド / 分離 / 超精密制御 / 限外濾過 / 濾過ケーク / 圧縮変形 / 圧縮透過特性 / 脱液挙動 |
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| 研究概要 |
本研究では、生体高分子、ハードナノ粒子凝集体などのソフトナノコロイドの分離操作の超精密制御を実現するため、ソフトナノコロイドの特性評価法を確立し、それに基づき複雑な分離メカニズムを解明して、最適な分離手法、装置や操作の設計のための指針を得ることを目的とする。本年度は、昨年度に引き続き、ソフトコロイドの脱液挙動および圧縮変形挙動の評価を行うために、様々な形式の限外濾過法を検討し、ソフトナノコロイドで構成される濾過ケークの特性値を求める手法の確立および濾過ケーク特性値から固液分離の設計に必要な圧縮透過特性を求める手法の提案を行う。ソフトナノコロイドとして代表的なタンパク質である牛血清アルブミン(BSA)を用い、コンピュータ制御式全自動濾過試験システムにて、シングル定圧濾過、シングル階段状圧力増加定圧濾過、定速濾過、変圧変速濾過を行った。シングル定圧濾過およびシングル階段状圧力増加定圧濾過は、本研究で新たに提案する濾過試験法で、極めて大きな抵抗を有する分離膜を用いることに特徴があり、膜抵抗がケーク抵抗に対して無視できないことから、膜の圧損が設定濾過圧力からケークの成長とともにゆるやかに減少することとなり、ケークにかかる有効圧力は0から設定圧力へとゆるやかに増大し、定圧下においても実際には変圧変速濾過を実現させることができる。従来法との比較から、二回のシングル定圧濾過試験を行うことにより、固液分離操作の解析に必要な特性をすべて求めることができることを示し、得られた諸特性はソフトコロイドの圧縮変形を伴う圧密挙動の推算にも適用できるととを明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ソフトコロイドの圧縮変形を伴う複雑な分離挙動を解析する手法が確立でき、最適な分離手法、装置や操作の設計のための指針が得られつつある。
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| 今後の研究の推進方策 |
順調に成果が得られているので、当初の計画に従って研究を進める。
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