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2012 年度 実績報告書

ソフトナノコロイドの特性評価に立脚した分離操作の超精密制御

研究課題

研究課題/領域番号 22360322
研究機関名古屋大学

研究代表者

入谷 英司  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60144119)

研究分担者 片桐 誠之  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00345919)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
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 / 脱液挙動 / 濾過抵抗
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、平成22,23年度に引き続き、本研究で開発したシングル階段状圧力増加定圧限外濾過試験法により、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、これに基づいて種々のソフトコロイドの脱液挙動および圧縮変形挙動の推算を検討した。シングル階段状圧力増加定圧濾過試験は、1度の濾過試験で極低圧から高圧に至る広範囲の圧力における平均ケーク比抵抗を求めることが可能な試験法であり、昨年度まで検討してきたウシ血清アルブミン(BSA)だけでなく、ミオグロビン、リゾチーム、ヘモグロビン、γ-グロブリンといった様々なソフトコロイドにも適用できることが明らかとなり、また溶液濃度、pH、塩濃度といった溶媒環境が濾過性に与える影響についても重要な知見を得ることができた。取得したデータから、濾過圧力と濾過抵抗との関係がわかるため、種々の条件での変圧変速濾過を想定し、濾過挙動の推算を行った。濾過圧力を連続的に増減させた場合だけでなく、ステップ状に増減させた場合においても計算値は実験値と良好に一致することが確認され、本手法により複雑な動的挙動を示すソフトコロイドについて分離操作の超精密制御のための指針を得ることが可能である。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (17件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A Review on Modeling of Pore-Blocking Behaviors of Membranes During Pressurized Membrane Filtration2013

    • 著者名/発表者名
      Iritani Eiji
    • 雑誌名

      Drying Technology

      巻: 31 ページ: 146-162

    • DOI

      10.1080/07373937.2012.683123

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurements of Growth Rate of Filter Cake in Vertical Single-Pass Ultrafiltration Using Hollow Fiber Membrane Module2012

    • 著者名/発表者名
      E. Iritani, N. Katagiri, Y. Murakami and D. Nakano
    • 雑誌名

      Sep.Sci. Technol.

      巻: 47 ページ: 2281-2289

    • DOI

      DOI:10.1080/01496395.2012.672356

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of Cake Filtration Characteristics of Dilute Suspension of Bentonite from Various Filtration Tests2012

    • 著者名/発表者名
      E. Iritani, N. Katagiri and S. Kanetake
    • 雑誌名

      Sep. Purif. Technol

      巻: 92 ページ: 143-151

    • DOI

      DOI:10.1016/j.seppur.2011.05.011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] BSAおよびデキストラン溶液の限外濾過における濾過ケークの成長と溶質の膜透過の動的挙動2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 38 ページ: 250-254

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 上向流デッドエンド定圧濾過によるO/Wエマルションの膜濾過特性の評価2012

    • 著者名/発表者名
      曹 達啓
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 38 ページ: 378-383

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Polysaccharide Concentration on the Membrane Filtration of Microbial Cells2012

    • 著者名/発表者名
      Hwang Kuo-Jen
    • 雑誌名

      Journal of Applied Science and Engineering

      巻: 15 ページ: 323-332

    • 査読あり
  • [学会発表] 野菜試料の圧搾脱液特性に及ぼす前処理効果2013

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第78年会
    • 発表場所
      大阪大学 (大阪府)
    • 年月日
      20130317-20130319
  • [学会発表] 下水汚泥のステップ超高圧圧搾における無機・有機系凝集剤の作用効果2013

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第78年会
    • 発表場所
      大阪大学 (大阪府)
    • 年月日
      20130317-20130319
  • [学会発表] ラッカーゼ・メンブレンリアクターによる着色廃水処理特性の評価2013

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第78年会
    • 発表場所
      大阪大学 (大阪府)
    • 年月日
      20130317-20130319
  • [学会発表] アフィニティ膜分離法によるプラスミドDNAの精製2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      膜シンポジウム2012
    • 発表場所
      神戸大学 (兵庫県)
    • 年月日
      20121106-20121107
  • [学会発表] O/Wエマルションの膜濾過におけるケーク特性新規評価法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県)
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] 微生物代謝多糖類の膜分離特性の評価2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県)
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] シングル・圧力ステップ状濾過によるナノコロイドの濾過特性の迅速決定法の提案2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県)
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] 2成分系希薄懸濁液の精密濾過におけるケーク層の成長と粒子による閉塞2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県)
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] 微生物懸濁液の精密濾過で形成されるケーク特性の解析2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県)
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] 嫌気廃水処理における活性汚泥の有機酸産生と膜分離特性の評価2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県)
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] プラスミドDNAのアフィニティ膜分離法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県)
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] アフィニティ膜濾過法によるプラスミドのDNAの精製2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      分離技術会年会2012
    • 発表場所
      関西大学(大阪府)
    • 年月日
      20120601-20120602
  • [学会発表] ラッカーゼ固定化膜による染料の脱色特性2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      分離技術会年会2012
    • 発表場所
      関西大学(大阪府)
    • 年月日
      20120601-20120602
  • [学会発表] Determination of Pressure Dependence of Average Specific Cake Resistance Based on Single Step-Up Pressure Filtration Test2012

    • 著者名/発表者名
      Iritani Eiji
    • 学会等名
      11th World Filtration Congress
    • 発表場所
      Graz (Austria)
    • 年月日
      20120416-20120420
  • [学会発表] High-Level Deliquoring of Activated Sludge by Step-Up Ultrahigh-Pressure Expression Combined with Reversible Flocculation2012

    • 著者名/発表者名
      Iritani Eiji
    • 学会等名
      11th World Filtration Congress
    • 発表場所
      Graz (Austria)
    • 年月日
      20120416-20120420
  • [学会発表] Purification of Plasmid DNA Using Affinity Microfiltration2012

    • 著者名/発表者名
      Iritani Eiji
    • 学会等名
      11th World Filtration Congress
    • 発表場所
      Graz (Austria)
    • 年月日
      20120416-20120420
  • [学会発表] Analysis of Mechanism of Inclined Dead-End Ultrafiltration of Protein Solution2012

    • 著者名/発表者名
      Iritani Eiji
    • 学会等名
      11th World Filtration Congress
    • 発表場所
      Graz (Austria)
    • 年月日
      20120416-20120420
  • [図書] 製造プロセスのスケールアップ 正しい進め方とトラブル対策 事例集2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 総ページ数
      898
    • 出版者
      技術情報協会

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公開日: 2014-07-24  

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