分離工学

教員

佐野 紀彰 ( Noriaki SANO )

佐野 紀彰教授(工学研究科)

研究テーマ

環境浄化やエネルギー技術への応用を考えながらナノチューブなどのナノ材料の合成について研究しています。それらのナノ材料を触媒担体として使用する研究も行っています。液体中の放電現象を利用した新材料の創製や分離技術にも興味があります。

連絡先

桂キャンパス A4棟 1階112号室
TEL: 075-383-2664
FAX: 075-383-2654
E-mail: sano@cheme.kyoto-u.ac.jp

中川 究也 ( Kyuya NAKAGAWA )

中川 究也准教授(工学研究科)

研究テーマ

材料中の水分の移動を巧みにコントロールできるプロセスの開発を通じて、製品にあたらしい機能を付与させるための研究をしています。食品や医薬品を対象とした凍結と乾燥に関わるプロセス技術研究、これらのプロセスを利用したマイクロカプセル創製の研究を行っています。

連絡先

桂キャンパス A4棟 1階108号室
TEL: 075-383-2684
FAX: 075-383-2821
E-mail: kyuya@cheme.kyoto-u.ac.jp

鈴木 哲夫 ( Tetsuo SUZUKI )

鈴木 哲夫助教(工学研究科)

研究テーマ

量子化学や計算機科学の手法を用いて、望ましい特性をもつ吸着剤の設計や、タンパク質の熱安定化に関する研究をおこなっています。

連絡先

桂キャンパス A4棟 1階110号室
TEL: 075-383-2674
FAX: 075-383-2654
E-mail: suzuki@cheme.kyoto-u.ac.jp

丸山 博之 ( Hiroyuki MARUYAMA )

丸山 博之助教(工学研究科)

研究テーマ

  1. 接触電位差の測定と接触帯電に於ける電荷移動機構の解明
  2. 量子化学計算を用いた帯電特性の解析
  3. 摩擦帯電材の開発
  4. 走査型プローブ顕微鏡を利用した粒子のナノ・メゾ現象の測定および解析と、それに基づいた粒子集合体の挙動解析

連絡先

桂キャンパス A2棟 1階121号室
TEL: 075-383-2679
E-mail: Hiroyuki.Maruyama@cheme.kyoto-u.ac.jp

研究紹介

当分野では高度な分離工学の確立を目指し、吸着、乾燥、電界、生物、等、多様な原理に基づいた分離操作・装置の開発を行っている。また、ナノホーン等の新しいナノ材料の分離工学への応用を模索している。さらに、食品や医薬品を対象とした凍結と乾燥に関わるプロセス技術研究等の研究を行っている。

1.金属―炭素複合材料による水素貯蔵用吸着剤の開発

ガス導入水中アーク放電法によって金属ナノ粒子が分散したカーボンナノホーンを合成し、高圧下における水素吸蔵特性を調べている。この構造の材料では水素Spillover効果が起こることが分子軌道法によって示されており、同法により安価で高性能の水素吸蔵材料を作製できる可能性がある。

図1. アーク放電を利用して合成したPd-Pt合金ナノ粒子分散カーボンナノホーンの透過顕微鏡写真

図1. アーク放電を利用して合成したPd-Pt合金ナノ粒子分散カーボンナノホーンの透過顕微鏡写真

2.誘電泳動による微粒子分離技術の開発

レアメタルの回収やナノ材料の高純度化を行う方法として,誘電泳動力を利用した微粒子分離技術の開発を行っている。カーボンナノチューブを電極に用いることにより、従来の誘電泳動分離では分離が困難な場合に適用できる装置を開発する。

3.乾燥を基礎とする食品構造の制御

食品は分子サイズからナノ・ミクロンサイズに至る非常に広範なスケールの構造を有している。食品の持つ様々な機能性はこれらの構造と強く関わっている。食品中の水分の移動を巧みにコントロールできるプロセスの開発を通じて、食品にあたらしい機能を付与させるための研究をしている。

Fig2.jpg

図2. 乾燥リンゴのX線CT像(上).栄養成分を内包するサブミクロンサイズの食品カプセルの透過顕微鏡像(下).

4.吸着および水和現象に関する分子論的検討

吸着工学や食品工学で有用な微視的知見を得ることを目的として、種々の吸着現象や、生体高分子やオリゴ糖などの水和状態について、分子動力学法や分子軌道法など計算機科学の手法を用いた検討を行っている。

Fig3.jpg

図3. アガロオリゴ糖のモデル構造の模式図

5.高感度蛍光検出による微粒子の乾燥、凝集の状態の迅速解析法の開発

微粒子に紫外線を照射して微量発生する蛍光を高感度に検出し、その特性から微粒子の乾燥状態や凝集状態を非接触で迅速に評価する新しい方法の開発を行う。