化学プロセス設計のための物性と相平衡の計算法の新展開

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12895020
• Research Institution: Kurashiki University of Science and the Arts
• Principal Investigator: 中西 浩一郎 倉敷芸術科学大学, 産業科学技術学部, 教授 (80025890)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩井 芳夫 九州大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80176528) ; 荒井 康彦 九州大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50005435) ; 新田 友茂 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (00029480) ; 片岡 洋右 法政大学, 工学部, 教授 (30025407) ; 舛岡 弘勝 広島大学, 工学部, 教授 (50034385)
• Keywords: 化学工学物性 / 超臨界流体 / 分子シミュレーション / 拡散係数 / モンテカルロ法 / 状熊方程式 / 高分子 / 分子動力学

Research Abstract

本研究は平成13年度5月に岡山県倉敷市で開催される第9回物性相平衡国際会議を支援する目的で組織され、同会議の母体というべき化学工学会の物性・物理化学分野の中心的存在である研究者と一部近縁分野の研究者によって実施されたものである。その内容を研究手法別にみると(1)実験的に得られた情報の新しい解釈を行ったもの,(2)化学工学熱力学に基づいて物性データの新しい計算方法を提案したもの、及び(3)分子シミュレーションの手法による物性の計算を試みたもの、とに分類できる。現在の研究動向を反映して(3)による研究が大きな比率を占めているが、この手法の現実の系への適用が体系化される基礎となる研究成果が一部ながら確立されつつあると思われる。本研究のなかで注目すべきものを若干挙げてみると、超臨界流体の分子動力法による検討が、妥当な分子間ポテンシャルを用いて広範かつ組織的に行われている。又、不均一な系における計算が膜透過を念頭においてLJモデルを用いて行われている。熱力学量との対応については自由エネルギーの計算やその応用とみられる溶解度の計算も試みられている。以上のような成果はあったものの各種物性の総括的な計算法の提案は将来の課題として残されたようにみえる。平成13年2月には分担者ほぼ全員が集まって研究発表会を行い、併せて情報交換を行ったが、次年度以後このような機会が与えられることを望みたい。

Research Products

• [Publications] Furukawa,S.and T.Nitta: "Non equilibrium molecular dynamics simulation studies on gas permeation through carbon membranes with different pore shape composed of micro-graphite crystallites"J.Membrane Sci.. vol.178. 107-119 (2000)
• [Publications] Yoshio Iwai,Yasuhiko Mori,and Yasuhiko Arai: "Monte Carlo Simulation for Solubillies of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons. In Supercritical Carbon Dioxide, Lennard-Jones Potential for Supercritical Carbon Dioxide + Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Systems from Benzene to Graphite"Fruid Phase Equilibria. 167. 33-40 (2000)
• [Publications] Yoshiyuki Sato,Tadao Takikawa Shigeki Takishima,Hirokatsu Masuoka: "Solubilities and diffusion coefficients of carbon dioxide in poly (vinyl acetate) and polystyrene"Journal of Supercritical Fruids. 19. 187-198 (2001)
• [Publications] Hidenori HIGASHI,Yoshio Iwai and Yasuhiko ARAI: "Calculation of self-Diffusion and Tracer Diffusion Coefficients near the Critical Point of Carbon Dioxide Using Molecular Dynamics Simulation"Industrial and Engineering Chemistry Reserach. Vol.39,No.12. 4567-4570 (2000)
• [Publications] Hideo Nisiumi and Takahiro Ohno: "High Pressure Vapor-Liquid and Critical Loci for HFC125-HFC134a System"Korean J Chem.Eng.. 17. 668-671 (2000)
• [Publications] Y.Kataoka and Y.Yamada: "Entropy Sampling Monte Carlo Simulation of the Solid-Liquid Phase Transition for Lennard-Jones System"JCPE Journal. Vol.12,No.4. 335-342 (2000)
• [Publications] Koichiro Nakanishi(分担執筆): "Handbook of Solvents"ChemTec Publishing (G.Wypych ed.). 1675 (2001)
• [Publications] 中西浩一郎 (分担執筆): "化学総説 No.46高精度分子設計と新素材開発"日本化学会編 学会出版センター. 239 (2000)