高圧・低粘度領域の超臨界二酸化炭素中における溶質の拡散現象の解明と推算モデル

超临界二氧化碳高压低粘区溶质扩散现象的阐明和估计模型

• 批准号: 20K15078
• 负责人: 坂部 淳一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kanazawa University (2021)Chuo University (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K15078/
• 关键词: 超臨界流体; 拡散係数; 推算モデル; 量子化学計算; 流体粘度; 金属錯体

本研究では、超臨界流体を用いた新規技術や材料開発において重要である物性値の測定とその推算モデルの構築を目的としている。特に、超臨界二酸化炭素中における拡散係数に関する研究をおこなう。拡散係数の実測をおこない挙動を正確に理解し、その領域で適用可能な拡散係数の相関・推算モデルを構築することを目指す。既存のモデルは相関・推算をおこなう際に、パラメータを物質や条件ごとにそれぞれ決定する必要がある。この際、計算に用いたフィッティングパラメータの条件や物質ごとの傾向は検討されていない。本研究では、状態方程式から得られる平衡物性や量子化学計算から得られる分子情報（分子体積・表面積・表面電化分布）の関数としてパラメータを表現した。その結果、容易に入手可能な平衡物性や分子情報から決定したパラメータを用いて拡散係数が推算可能となる。実測データに相関していたこれまでのモデルとは全く異なり、実測値を必要としない新たな推算法を提案した。つまり、測定が困難な拡散係数を入手が容易な情報（平衡物性・分子情報）を利用して予測可能となる。正確な測定が非常に困難である高温・低粘度領域における金属錯体の拡散係数の実測および相関・推算をおこなった。これまでに報告例のない測定領域における拡散係数の実測値を蓄積しその挙動をまとめた。また、相関・推算モデルに必要な、超臨界流体の粘度計算や対象物質の分子情報を得るための量子化学計算手法の検討を推進した。

This study で は, supercritical fluid を い た new rules technology や materials open 発 に お い て important で あ る physical properties determination of numerical の と そ の calculated モ デ ル の build を purpose と し て い る. Special に, における拡 dispersion coefficient に in supercritical disacidified carbon する study をお なう なう なう. Company, dispersion coefficient の be measured を お こ な い 挙 を に correct understanding し, そ で の field may apply な company, dispersion coefficient の phase masato, calculate モ デ ル を build す る こ と を refers す. Existing の モ デ ル は phase masato, calculate を お こ な う interstate に, パ ラ メ ー タ を material ご や conditions と に そ れ ぞ れ decided す る necessary が あ る. こ の interstate, calculating に い た フ ィ ッ テ ィ ン グ パ ラ メ ー タ の conditions や material ご と の tendency は beg さ 検 れ て い な い. This study で は, state equations か ら have ら れ る balance property や quantum chemical calculation か ら have ら れ intelligence る molecules (molecular volume, surface area, surface electrochemical distribution) の masato number と し て パ ラ メ ー タ を performance し た. そ の results, with easy に may な balance property や molecular intelligence か ら decided し た パ ラ メ ー タ を with い て が company, dispersion coefficient calculating possible と な る. Be measured デ ー タ に phase masato し て い た こ れ ま で の モ デ ル と は く all different な り, be measured numerical を necessary と し な い new た な calculation method proposed を し た. つ ま り, difficulty determination が な を company, dispersion coefficient of が easy な intelligence (balance property, molecular intelligence) を using し て to measure may と な る. Determination of correct な が very difficult に で あ る high temperature, low viscosity field に お け る metal misprinted の の company, dispersion coefficient be measured お よ び phase masato, calculate を お こ な っ た. Youdaoplaceholder6 れまでに example report な な れまでに field of determination における拡 coefficient of dispersion <e:1> actual value を accumulation そ そ 挙 motion をまとめた. ま た, phase masato, calculate モ デ ル に necessary な の, supercritical fluid viscosity calculation や like material seaborne の molecules are intelligence を る た め の quantum chemistry calculation methods の beg を 検 propulsion し た.

项目成果

高温領域における超臨界二酸化炭素中のPlatinum(Ⅱ)acetylacetonateの拡散係数の測定

高温区乙酰丙酮铂(II)在超临界二氧化碳中扩散系数的测定

• 发表时间: 2021
• 作者: Igawa Kazunobu;Asano Shusaku;Yoshida Yuki;Kawasaki Yuuya;Tomooka Katsuhiko;岩田恵梨奈・小野寺庸大・坂部淳一・船造俊孝・孔昌一
• 通讯作者: 岩田恵梨奈・小野寺庸大・坂部淳一・船造俊孝・孔昌一

CIR法を用いた高温領域における超臨界二酸化炭素中のPlatinum(Ⅱ)acetylacetonateの拡散係数の測定

CIR法测定高温区超临界二氧化碳中乙酰丙酮铂(II)的扩散系数

• 发表时间: 2021
• 作者: Bian Mingzhe;黄 新ショウ;千野 靖正;岩田恵梨奈・小野寺庸大・坂部淳一・船造俊孝・孔昌一
• 通讯作者: 岩田恵梨奈・小野寺庸大・坂部淳一・船造俊孝・孔昌一

Taylor法による高圧CO2+ethanol混合流体中のbenzeneの拡散係数の測定と相関

泰勒法测定高压CO2+乙醇混合流体中苯扩散系数及其相关性

• 发表时间: 2021
• 作者: 小野寺 庸大;坂部 淳一;船造 俊孝;孔 昌一
• 通讯作者: 孔 昌一

Taylor法による高圧CO2+heptane混合流体中のbenzeneの拡散係数の測定と相関

泰勒法测定高压CO2+庚烷混合流体中苯扩散系数及其相关性

• 发表时间: 2022
• 作者: 小野寺 庸大;坂部 淳一;船造 俊孝;孔 昌一
• 通讯作者: 孔 昌一

Measurements of infinite dilution binary diffusion coefficients of acetylferrocene and 1,1’-diacetylferrocene in supercritical carbon dioxide and in liquid organic solvents

乙酰二茂铁和 1,1-二乙酰二茂铁在超临界二氧化碳和液体有机溶剂中的无限稀释二元扩散系数的测量

• DOI: 10.1016/j.supflu.2021.105321
• 发表时间: 2021
• 期刊: The Journal of Supercritical Fluids
• 作者: Okubo Yuuki;Kong Chang Yi;Sakabe Junichi;Funazukuri Toshitaka
• 通讯作者: Funazukuri Toshitaka