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2013 年度 実績報告書

凝集剤を使用しないケミカルフリーな粒子凝集技術の開発と資源リサイクルへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 23310053
研究機関法政大学

研究代表者

森 隆昌  法政大学, 生命科学部, 准教授 (20345929)

研究分担者 椿 淳一郎  公益財団法人名古屋産業科学研究所, 研究部, 研究員 (50109295)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード直流電場 / 凝集 / ケミカルフリー
研究概要

アルミナスラリーを用いて,矩形セル(スラリー処理槽)における実験から,電場による粒子凝集に及ぼす各種パラメータの影響を系統的に調査した.電圧を大きくする,電極間距離を狭める,いずれも電界強度が増加することになるが,粒子凝集には電極間距離を狭めることの方がより有効であることが分かった.電場の均一性が影響を及ぼしたためと考えられるが詳細は今後の検討課題である.
スラリー条件に関しては,スラリーpHが電場による凝集に及ぼす影響を検討した結果,スラリーpHが粒子の等電点付近である方が容易に凝集可能である事が分かった.スラリーpHは粒子の表面電位に影響し,表面電位が大きい場合は粒子間に静電的な反発力が働くことが電場による凝集の妨げとなり,凝集効果が低下する傾向がある事が分かった.
シリコン粒子を用いた実験から,粒子の表面電位,溶媒の粘度,イオン濃度が電場による凝集に及ぼす影響を考察した.シリコン粒子は金属粒子の1つであるが,表面は酸化物が形成されており,基本的にシリカ粒子と同じように電場による凝集効果が確認された.溶媒の粘度が高い場合は粒子が凝集しづらくなる傾向が見られた.これは粘度が高い溶媒中では粒子の拡散速度が遅くなるために粒子の接触回数(接触確率)が小さくなり,その結果粒子凝集効果が低下したためと考えられる.したがって,電場による粒子凝集が効果的である場合は,粒子の表面電位が高すぎないこと(等電点近傍),溶媒の粘度が高すぎないことが重要であることが明らかとなった.

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2014

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] Development of a chemical-free flocculation method for fine particles in aqueous suspensions by using DC field2014

    • 著者名/発表者名
      Mori T., Era Y., Kiguchi T., Tsubaki J.
    • 学会等名
      CHISA2014
    • 発表場所
      Clarion Congress Hotel Prague
    • 年月日
      20140823-20140827
  • [学会発表] 直流電場を利用した液中微粒子凝集技術の開発と資源リサイクルへの応用2014

    • 著者名/発表者名
      江良 勇亮,常磐 定輝,森 隆昌,椿 淳一郎
    • 学会等名
      分離技術会
    • 発表場所
      名古屋大学,東山キャンパス
    • 年月日
      20140530-20140531
  • [学会発表] 直流電場を利用した液中微粒子凝集技術の開発2014

    • 著者名/発表者名
      森 隆昌,江良 勇亮,椿 淳一郎
    • 学会等名
      化学工学会第79年会
    • 発表場所
      岐阜大学,柳戸キャンパス
    • 年月日
      20140318-20140320

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公開日: 2015-05-28  

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