分離工学

教員

佐野 紀彰 ( Noriaki SANO )

佐野 紀彰准教授(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108号室
TEL: 075-383-2684
FAX: 075-383-2654
E-mail: sano@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

研究紹介

当分野では多孔体,焼結体,粉体等の不均質 (多孔性) 固相中での熱及び物質の移動現象が関与する,物質分離・精製手法の「操作・設計論」の確立を目的とし,主に吸着操作,乾燥操作を対象として以下のテーマで研究を行っている。

1. 吸着工学

(1) 超臨界/凍結乾燥による無機/有機エアロゲルの調製と吸着剤への応用

超臨界あるいは凍結乾燥ゆえに生成する特異な多孔体であるエアロゲルを,シリカ系,カーボン系において調製し,その吸着特性と微視的表面構造との因果関係を検討する。

(2) 量子化学的手法に基づく固体表面の吸着構造解析

非経験的分子軌道法により,種々の吸着系における吸着分子と表面との吸着構造・吸着エネルギー等の微視的知見を得ることで,吸着剤設計開発指針の構築を目指している。

(3) ナノカーボンの合成およびその応用開発

カーボンナノチューブやナノホーンなどナノカーボンと呼ばれる材料を高温プラズマや触媒成長により合成することができる。これらの合成に関して検討し、生成するナノカーボンを気体燃料の吸着・吸蔵や高度水処理技術へ応用するための研究を行っている。

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図1. 水中アークプラズマの写真。この反応系によってカーボンナノチューブ、カーボンナノホーンなどのナノカーボンを得ることができる。

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図2. アークプラズマを用いて合成したカーボンナノホーンのTEM像および分子モデル。吸着剤やガス燃料吸蔵剤として用いることができる。

2. 乾燥工学

(1) 糖類アモルファス組織の分子包埋機能

乾燥過程において発現する糖類アモルファス組織中に生理活性高分子などの機能性分子を包埋して安定化させることを目的に,包埋分子の物理的・化学的挙動の把握と機能最適化のための基礎的検討を行っている。

3. その他

(1) 多孔質材料のマイクロ成型体の創製

コロイド溶液を一方向凍結する際に生じる分相及び氷の成長を材料のマイクロ成型に利用し,分離用マイクロデバイスに利用可能な繊維状やマイクロハニカム状の多孔質材料の創製に取り組んでいる。

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図3. シリカゲルマイクロ成型体のSEM像:(a) 薄膜状 (b) きし麺状 (c) マイクロハニカム状 (d) polygonal繊維状