エレクトロ・アコースティック限外濾過によるナノ粒子充填層の湿式構造制御

电声超滤纳米颗粒填充床湿结构控制

基本信息

批准号：
16656238
负责人：
入谷英司
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

ナノ粒子の充填によって構成される多孔質材料の製造を目的として、簡便かつ大量に充填層を形成させることが可能な膜分離法に着目し、ナノ粒子懸濁液を膜分離することによって多孔質成形体の原形となるナノ粒子充填層を膜面上に形成させる手法について検討した。この場合、膜のみのプロセッシングによって充填構造を自由自在に制御するのは不可能なため、エレクトロ・アコースティック効果、すなわち超音波の照射による粒子の分散状態の制御と電場の印加による粒子の配向性の制御との複合効果を膜分離プロセスに新たに導入し、充填構造の自由な制御を試みた。本年度は、昨年度確立したエレクトロ・アコースティック膜濾過の操作指針に基づき、ナノ粒子懸濁液に超音波照射と電場の印加を施しつつ限外濾過を行い、また、限外濾過によって形成させたナノ粒子ケーク層に超音波照射と電場の印加を施し、ナノ粒子充填層を目的の構造に自在に制御する操作条件や操作手順、装置構造などを確立した。また、目的の充填状態にあるナノ粒子ケーク層を形成させるための限外濾過の操作指針、すなわち、濾過圧力や濾過速度の適切な制御法、膜の選定指針などを明らかにした。さらに、エレクトロ・アコースティック限外濾過によって形成されたナノ粒子充填層の内部構造を解析し、電場強度や超音波強度と充填層構造との定量的な関係を記述するモデルを構築した。本法により、高い強度をもつ均質な多孔質材料の製造が容易になり、また一方では、傾斜機能材料の製造への展開も可能であり、材料開発分野の発展に大きな貢献が期待できるものと考える。

为了生产由纳米颗粒填充组成的多孔材料，我们专注于一种膜分离方法，该方法允许形成易于且大量的包装层，以及一种方法，在这种方法中，纳米颗粒包装层是由膜表面在膜表面形成的，由膜表面形成，由膜表面形成，由膜状悬架形成。在这种情况下，由于仅通过仅处理膜来自由地控制填充结构，因此电声效应（即通过超声辐射来控制颗粒的分散状态的综合效应，并通过将电场的方向控制颗粒的方向来施加颗粒的方向，并将其新地引入膜分离过程中，并自由地将填充结构用于填充结构。 This year, based on the operating guidelines for electro-acoustic membrane filtration established last year, the nanoparticle suspension was ultrafiltration while applying an electric field, and the nanoparticle cake layer formed by ultrasonic irradiation and applying an electric field, establishing operation conditions, operation procedures, and device structures for freely controlling the nanoparticle packed layer to the desired structure.此外，在所需的填充状态下形成纳米颗粒蛋糕层的超滤操作指南，即，已阐明了用于过滤压力和过滤速度的适当控制方法，以及选择膜的指南。此外，我们分析了由电声超滤形成的纳米颗粒堆积层的内部结构，并构建了一个模型，该模型描述了电场强度与超声波强度与堆积层结构之间的定量关系。这种方法使以高强度制造均匀的多孔材料变得更加容易，另一方面，可以开发功能分级的材料，并有望为材料开发领域的开发做出巨大贡献。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Structure Control of Thin Filter Cake Composed of Submicron Particles

亚微米颗粒薄滤饼的结构控制

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Proceedings of the 7th International Conference on Separation Science and Technology between Korea and Japan (CD-ROM)
影响因子：
0
作者：
E.Iritani;E.Iritani
通讯作者：
E.Iritani

純水透過試験に基づく精密濾過膜の細孔径の推算

基于纯水渗透测试的精密过滤膜孔径估算

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
化学工学論文集 30・5
影响因子：
0
作者：
E.Iritani;E.Iritani;入谷英司
通讯作者：
入谷英司

Filtration Behaviors in Ultra- and Microfiltration of Fine Particle/Macromolecule Mixtures

细颗粒/高分子混合物的超滤和微滤中的过滤行为

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Proceedings of the 10th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress (CD-ROM)
影响因子：
0
作者：
E.Iritani;E.Iritani;入谷英司;E.Iritani;Y.Mukai
通讯作者：
Y.Mukai

Properties of a filter cake formed in dead-end microfiltration of colloidal particles suspended in aqueous organic solvents

DOI：
10.1252/jcej.38.271
发表时间：
2005-04-01
期刊：
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN
影响因子：
0.8
作者：
Iritani, E;Mukai, Y;Katagiri, N
通讯作者：
Katagiri, N

Control of Structure of Thin Filter Cake Formed by PSL Particles

PSL颗粒形成薄滤饼结构的控制

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Filtration 6・2
影响因子：
0
作者：
中野義夫;斉藤真紀;廣川能嗣;中野義夫他;中野義夫他;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;入谷英司;入谷英司;E.Iritani;E.Iritani
通讯作者：
E.Iritani

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作者：
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入谷英司其他文献

Fault Detection for Batch Processes Based on Petri Net Models

基于Petri网模型的批处理故障检测

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Proceedings of the 3rd International Symposium on Design, Operation and Control of Chemical Processes (PSE Asia 2005), Seoul, Korea
影响因子：
0
作者：
中野義夫;斉藤真紀;廣川能嗣;中野義夫他;中野義夫他;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;入谷英司;入谷英司;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;入谷英司;入谷英司;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;入谷英司;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;T.Sato et al.;K.Yonekura et al.;H.Hasegawa et al.;K.Yonekura et al.;K.Yonekura et al.;K.Yonekura et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.;Kaoru Yonekura et al.;Tomonari Yamamoto et al.;Tomonari Yamamoto et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.;Tomonari Yamamoto et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.;Tomonari Yamamoto et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.;Rafael Batres;Rafael Batres;Yukiyasu Shimada;Takashi Hamaguchi;Takashi Ito;Mikiya Suzuki;Yukiyasu Shimada;Tetsuo Fuchino;Yukiyasu Shimada;Takashi Hamaguchi;Takashi Ito;Mikiya Suzuki;Yukiyasu Shimada;Tetsuo Fuchino;Tetsuo Fuchino;Mikiya Suzuki;Yukiyasu Shimada;Takashi Hamaguchi;Yukiyasu Shimada;Tetsuo Fuchino;Takashi Hamaguchi;Takashi Ito;Rafael Batres;Rafael Batres;Takashi Ito
通讯作者：
Takashi Ito

Effect of various carbon substrate materials on the CO tolerance of anode catalysts in polymer electrolyte fuel cells

不同碳基底材料对聚合物电解质燃料电池阳极催化剂CO耐受性的影响

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Electrochemistry 75
影响因子：
0
作者：
中野義夫;斉藤真紀;廣川能嗣;中野義夫他;中野義夫他;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;入谷英司;入谷英司;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;入谷英司;入谷英司;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;入谷英司;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;T.Sato et al.;K.Yonekura et al.;H.Hasegawa et al.;K.Yonekura et al.;K.Yonekura et al.;K.Yonekura et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.;Kaoru Yonekura et al.;Tomonari Yamamoto et al.;Tomonari Yamamoto et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.;Tomonari Yamamoto et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.;Tomonari Yamamoto et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.;Rafael Batres;Rafael Batres;Yukiyasu Shimada;Takashi Hamaguchi;Takashi Ito;Mikiya Suzuki;Yukiyasu Shimada;Tetsuo Fuchino;Yukiyasu Shimada;Takashi Hamaguchi;Takashi Ito;Mikiya Suzuki;Yukiyasu Shimada;Tetsuo Fuchino;Tetsuo Fuchino;Mikiya Suzuki;Yukiyasu Shimada;Takashi Hamaguchi;Yukiyasu Shimada;Tetsuo Fuchino;Takashi Hamaguchi;Takashi Ito;Rafael Batres;Rafael Batres;Takashi Ito;Yukiyasu Shimada;Tetsuo Fuchino;Takashi Hamaguchi;Takashi Ito;Rafael Batres;Rafael Batres;Takashi Ito;Takashi Hamaguchi;Tetsuo Fuchino;Yukiyasu Shimada;Rafael Batres;Takashi Ito;Takashi Ito;R.Batres;Masaru Sakamoto;Tomoyuki Yajima;Takashi Hamaguchi;Takashi Hamaguchi;Masaru Sakamoto;Tomoyuki Yajima;Takashi Hamaguchi;Takashi Hamaguchi;Advances of Chemical Engineering 38;A.Sakamoto;T.Hamaguchi;T.Hamaguchi;N.Ito;T.Yajima;化学工学会編;化学工学会編;E.Yoo
通讯作者：
E.Yoo

化学工学の進歩38「バッチプロセス工学」

化学工程进展 38“间歇过程工程”

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
影响因子：
0
作者：
中野義夫;斉藤真紀;廣川能嗣;中野義夫他;中野義夫他;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;入谷英司;入谷英司;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;入谷英司;入谷英司;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;入谷英司;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;T.Sato et al.;K.Yonekura et al.;H.Hasegawa et al.;K.Yonekura et al.;K.Yonekura et al.;K.Yonekura et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.;Kaoru Yonekura et al.;Tomonari Yamamoto et al.;Tomonari Yamamoto et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.;Tomonari Yamamoto et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.;Tomonari Yamamoto et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.;Rafael Batres;Rafael Batres;Yukiyasu Shimada;Takashi Hamaguchi;Takashi Ito;Mikiya Suzuki;Yukiyasu Shimada;Tetsuo Fuchino;Yukiyasu Shimada;Takashi Hamaguchi;Takashi Ito;Mikiya Suzuki;Yukiyasu Shimada;Tetsuo Fuchino;Tetsuo Fuchino;Mikiya Suzuki;Yukiyasu Shimada;Takashi Hamaguchi;Yukiyasu Shimada;Tetsuo Fuchino;Takashi Hamaguchi;Takashi Ito;Rafael Batres;Rafael Batres;Takashi Ito;Yukiyasu Shimada;Tetsuo Fuchino;Takashi Hamaguchi;Takashi Ito;Rafael Batres;Rafael Batres;Takashi Ito;Takashi Hamaguchi;Tetsuo Fuchino;Yukiyasu Shimada;Rafael Batres;Takashi Ito;Takashi Ito;R.Batres;Masaru Sakamoto;Tomoyuki Yajima;Takashi Hamaguchi;Takashi Hamaguchi;Masaru Sakamoto;Tomoyuki Yajima;Takashi Hamaguchi;Takashi Hamaguchi;Advances of Chemical Engineering 38;A.Sakamoto;T.Hamaguchi;T.Hamaguchi;N.Ito;T.Yajima;化学工学会編
通讯作者：
化学工学会編

凝集および吸着処理を併用したフミン質溶液のハイブリッド型限外濾過特性

结合絮凝和吸附处理的腐殖质溶液的混合超滤特性

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
化学工学論文集 30・3
影响因子：
0
作者：
中野義夫;斉藤真紀;廣川能嗣;中野義夫他;中野義夫他;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;入谷英司;入谷英司;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;入谷英司;入谷英司;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;入谷英司
通讯作者：
入谷英司

The effects of deposition temperature and post-annealing on the crystal structure and mechanical property of TiCrA1N films with high Al contents

沉积温度和后退火对高Al含量TiCrAlN薄膜晶体结构和力学性能的影响

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Surface & Coatings Technology 200
影响因子：
0
作者：
中野義夫;斉藤真紀;廣川能嗣;中野義夫他;中野義夫他;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;入谷英司;入谷英司;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;入谷英司;入谷英司;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;入谷英司;E.Iritani;E.Iritani;E.Iritani;T.Sato et al.;K.Yonekura et al.;H.Hasegawa et al.;K.Yonekura et al.;K.Yonekura et al.;K.Yonekura et al.;Hiroyuki Hasegawa et al.
通讯作者：
Hiroyuki Hasegawa et al.