2012年研究カタログ
69/543

■ 研究担当:脇坂昭弘/小原ひとみ ■ 環境管理技術研究部門 環境分子科学研究グループ■ 連携担当:黒澤茂 ダブルエレクトロスプレー極微小液滴反応場研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●エレクトロスプレーによって生成した正-負荷電液滴間の衝突・混合 ●直径1μm(体積0.5フェムトリットル)以下の液滴内で二液混合が可能 ●金属ナノ粒子合成などの化学反応制御、表面加工技術(機能材料コーティング)への応用 エレクトロスプレーとは、サンプル溶液を電場の中に導入し、電荷を有する微小な液滴に断片化して噴霧する現象のことで、静電塗装・コーティング、エレクトロスピニング、脱臭・除菌等に広く利用されています。 このエレクトスプレーを用いて、正及び負に帯電した液滴を生成させ、それらの静電的相互作用によって正・負の液滴を衝突・混合させるダブルエレクトロスプレー極微小反応場を開発しました。金属ナノ粒子の合成制御技術、様々な材料に対する表面コーティング技術などへの応用が考えられています。 対向する一対のノズル間に強電場を作って、ノズルから送液すると、アノードおよびカソードに相当する各ノズルから正および負に帯電した液滴がスプレーされ、それらの静電的相互作用によって、正-負液滴間で衝突・混合が起こります(図1)。これにより、直径1μm(体積0.5フェムトリットル)以下の極微小液滴内で、二液の混合が可能となります。液滴内で化学反応を制御して、生成物を基板上にコーティングするような新たな加工技術への応用が可能です。この極微小液滴反応場で合成された金ナノ粒子のサイズ分布とTEM像を図2に示します。● マイクロリアクター、マイクロミキシングによる化学反応制御技術、環境負荷低減技術、少量多品種生産技術● テーラーメイド複合金属ナノ粒子合成技術● 表面コーティング技術● 特許出願情報PCT/JP2012/065437 (2012/06/11, 優先日2011/06/16)「エレクトロスプレーによるマイクロ反応場形成装置及び化学反応制御方法」図1 ダブルエレクトロスプレー極微小液滴反応場正-負荷電液滴間で衝突・混合が起きている写真01020304050110100100010000Frequency %Particle diameter / nm01020304050110100100010000Frequency %Particle diameter / nm図2 極微小液滴内で金イオンを還元して合成した金ナノ粒子の粒径分布とTEM像● 研究拠点つくば西67環境・エネルギー分野西会場E-52E-52

元のページ 

page 69

※このページを正しく表示するにはFlashPlayer10.2以上が必要です