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2013 年度 研究成果報告書

マイクロリアクター内のソノケミストリーとソノルミネッセンスの研究

研究課題

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研究課題/領域番号 23560917
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 反応工学・プロセスシステム
研究機関電気通信大学

研究代表者

畑中 信一  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (40334578)

研究分担者 辻内 亨  独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 主任研究員 (70357515)
安井 久一  独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (30277842)
連携研究者 小塚 晃透  独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (60357001)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
キーワードマイクロリアクター / ソノケミストリー(超音波化学) / ソノルミネッセンス(音響発光) / ソノケミルミネッセンス(音響化学発光) / 音響キャビテーション / 気泡ダイナミクス / シングルバブル / ヒドロキシルラジカル定量
研究概要

ソノケミストリー(超音波化学)として知られる、液体への超音波照射による化学効果をマイクロリアクター内で生じさせることを目的とし、その反応場をスケールダウンしたときの影響について検討した。断面の寸法が0.1 mm×0.1 mmのマイクロ流路を用い、その一次元的(1D)な場が、通常の三次元的(3D)な場に比べて、ソノケミルミネッセンス(音響化学発光)という化学反応に伴う発光強度比で、条件によって約15倍になることがわかった。一方、反応源であるキャビテーション気泡の数を極限まで減らした、シングルバブルの実験で、安定に振動する気泡より、不安定に合体や分裂をする気泡の方が化学反応に有効なことがわかった。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] 外部からの超音波照射によるマイクロ流路内の化学反応2014

    • 著者名/発表者名
      辻内亨
    • 雑誌名

      超音波テクノ

      巻: Vol. 26、No. 2 ページ: 54-58

    • URL

      http://www.nikko-pb.co.jp/products/detail.php?product_id=3247

  • [雑誌論文] Influence of Degree of Gas Saturation on Sonochemiluminescence Intensity Resulting from Microfluidic Reactions2013

    • 著者名/発表者名
      Toru Tuziuti
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys. A

      巻: Vol. 117,No. 41 ページ: 10598–10603

    • DOI

      10.1021/jp407068n

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sonoluminescence, sonochemistry and bubble dynamics of single bubble cavitation2012

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Hatanaka
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: Vol. 1474 ページ: 163-166

    • DOI

      10.1063/1.4749322

    • 査読あり
  • [雑誌論文] シングルバブル・キャビテーションの気泡ダイナミクスとラジカル生成量の関係2012

    • 著者名/発表者名
      畑中信一
    • 雑誌名

      超音波テクノ

      巻: Vol. 24、No. 2 ページ: 7-12

    • URL

      http://www.nikko-pb.co.jp/products/detail.php?product_id=2714

  • [学会発表] Effect of gases on radical production rate during single-bubble cavitation2013

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Hatanaka
    • 学会等名
      21^st International Congress of Acoustics (ICA2013)
    • 発表場所
      Palais des congrès de Montréal
    • 年月日
      2013-06-07
  • [学会発表] 音響キャビテーション気泡のダイナミクスとソノルミネッセンス・ソノケミストリーの関係2012

    • 著者名/発表者名
      畑中信一
    • 学会等名
      第16回オーガナイズド混相流フォーラム(OMF2012)
    • 発表場所
      松山市道後温泉葛城
    • 年月日
      2012-12-07
    • 招待講演
  • [学会発表] ソノルミネッセンス気泡のダイナミクスとラジカル生成速度の関係2012

    • 著者名/発表者名
      畑中信一
    • 学会等名
      第4回超音波とマイクロバブルの相互作用に関するシンポジウム
    • 発表場所
      名古屋駅前イノベーションハブ
    • 年月日
      2012-01-20
    • 招待講演
  • [学会発表] Relationship between sonoluminescence, radical production and cavitation dynamics2011

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Hatanaka
    • 学会等名
      The 20^<th> annual meeting of Japan Society of Sonochemistry & The International Workshop on Advanced Sonochemistry
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2011-11-04
    • 招待講演

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公開日: 2015-07-16  

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