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2016 年度 実績報告書

セグメント空間内相転移における核生成制御手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 26289291
研究機関岡山大学

研究代表者

小野 努  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (30304752)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード核生成 / セグメント空間 / スラグ流 / 晶析 / 高分子重合 / ソープフリー重合 / 液液界面 / 中空構造
研究実績の概要

マイクロ流路内の非相溶流体内で見られる核発生挙動から,ほぼ均相核生成で生じていることが,核生成速度解析からも明らかとなり,液滴内の晶析挙動からは,核生成速度に関する様々なパラメーターも推測できることが明らかとなった。特にリゾチームの晶析挙動がTwo-Step modelに適応できることが明らかとなり,リゾチーム固有のパラメーターは既報のものと若干異なる傾向を示すことも分かった。この違いは,従来技術で観察される核発生挙動と比較して自然な状態での均相核生成を観察できていることが原因だと思われ,今後は論文投稿や国際学会発表を通じて晶析の専門家に本技術の有用性を理解してもらうことが重要だと考えている。
また,マイクロ流路内での乳化重合においても,スラグ流を用いて閉塞を抑制するだけでなく,異相界面間での物質移動の促進から,重合成長速度の向上が見出され,高分子重合プロセスのフロー型反応へ大きな期待を示すことが改めて確認できた。これまで長年に渡って高分子重合で用いられてきた回分型反応と比較して,短時間で高重合度の高分子を合成できる点で,製造技術としての優位性を有すると期待される。
さらに,液液界面といったソフト界面近傍での金属還元における核生成にも,本研究で得られた成果が反映できることが分かり,セグメント空間のみならず,濃度変化の少ない局所領域においても核生成挙動において有益な知見が得られると期待できた。そのほか,マイクロ流路内の溶媒拡散による貧溶媒液滴の核発生は,異相界面付近から合一を促進して最終的に単核コアとなる現象を引き起こし,ジェット流内部で同現象を引き起こすことで微細繊維内部に中空構造を形成できることも分かった。マイクロ流路内の均一な反応場を利用することで,単一ノズルから形成されたジェット流というセグメント空間内で中空構造を誘発し,繊維の内部構造形成によって機能を付与できた。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] ストラスブール大学/CNRS(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      ストラスブール大学/CNRS
  • [国際共同研究] インペリアル・カレッジ(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      インペリアル・カレッジ
  • [雑誌論文] Metal-coated microcapsules with tunable magnetic properties synthesized via electroless plating2017

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Tsuneyoshi, Tsutomu Ono
    • 雑誌名

      Mater. Sci. Eng. B

      巻: 222 ページ: 49-54

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.mseb.2017.04.009

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] マイクロ流路内での異相界面形成と分離への応用2016

    • 著者名/発表者名
      小野努
    • 学会等名
      第36回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2016-11-09 – 2016-11-11
    • 招待講演
  • [学会発表] Water-in-Oilスラグ流を反応場とした無乳化重合における重合挙動2016

    • 著者名/発表者名
      田原晃樹, 渡邉貴一, 小野努
    • 学会等名
      第19回高分子ミクロスフェア討論会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2016-11-07 – 2016-11-09
  • [学会発表] Preparation of polymer fibers with controlled internal structures using microfluidic-wet spinning2016

    • 著者名/発表者名
      Shohei Toyota, Takaichi Watanabe, Tsutomu Ono
    • 学会等名
      The 12th Japan-Korea Symposium on Materials & Interfaces
    • 発表場所
      御殿場
    • 年月日
      2016-11-02 – 2016-11-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of metal thin film by electroless plating using liquid-liquid interface2016

    • 著者名/発表者名
      Yu Yohaze, Takaichi Watanabe, Tsutomu Ono
    • 学会等名
      The 12th Japan-Korea Symposium on Materials & Interfaces
    • 発表場所
      御殿場
    • 年月日
      2016-11-02 – 2016-11-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of polymer particles with high-molecular weight using emulsion polymerization in water-in-oil slug flow2016

    • 著者名/発表者名
      Koki Tawara, Takaichi Watanabe, Tsutomu Ono
    • 学会等名
      The 14th International Conference on MicroREaction Technology (IMRET14)
    • 発表場所
      北京(中国)
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Nanofibers with controlled internal structures prepared by microfluidic-wet spinning2016

    • 著者名/発表者名
      Shohei Toyota, Takaichi Watanabe, Tsutomu Ono
    • 学会等名
      The 14th International Conference on MicroREaction Technology (IMRET14)
    • 発表場所
      北京(中国)
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-14
    • 国際学会
  • [学会発表] 液液界面を利用した無電解めっき反応による金属薄膜調製2016

    • 著者名/発表者名
      與羽瀬佑, 恒吉俊彦, 渡邉貴一, 小野努
    • 学会等名
      化学工学会第48回秋季大会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2016-09-06 – 2016-09-08
  • [学会発表] マイクロ湿式紡糸プロセスの特性を生かしたナノファイバー内部構造の制御2016

    • 著者名/発表者名
      豊田翔平, 渡邉貴一, 小野努
    • 学会等名
      日本繊維機械学会第69回年次大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-06-03 – 2016-06-04

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公開日: 2018-01-16  

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