現在、資源・エネルギー・環境問題を解決し、持続可能な社会を実現することが求められております。物質製造プロセスの高効率化は、その一つの手段です。
当研究室では、「膜反応工学」と「超臨界流体工学」を用いて、高効率にて「分離」＋「化学反応」が可能である次世代型物質製造プロセスの開発を行っております。
Our target of research are to propose and develop noble chemical processes,
which will be able to innovate the chemical industry in the future, applying
“Membrane separation & reaction” and “ Supercritical reaction &
separation”. The following projects are now ongoing.
その手法は以下の通りです。
・高性能分離膜の開発
Development of highly functional membranes
・メンブレンリアクター等の新規反応装置開発
Design and development of noble reactors, such as Membrane reactors, Autothermal reactors, CVD reactors, Electrochemical reactors, etc.
・超臨界流体などの新規反応場の適用
Noble reaction systems in Supercritical fluid
・水素濃度などの新規計測法の開発
Hydrogen senor
・反応場のシミュレーション手法の開発
Modelling, Simulation and Designing for Chemical Reactions and rReactors.
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超臨界水を用いたバイオエネルギーの製造 Production of Bio-energy using Supercritical water |
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超臨界水中でのフェノール類の有機合成反応 Organic synthesis of Phenols using Supercritical water |
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超臨界水中での重質油の改質 Upgrading of Heavy Oil using Supercritical water |
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超臨界二酸化炭素を用いた有機合成反応 Organic synthesis using Supercritical carbon dioxide |
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メタンの水蒸気改質による水素製造 Hydrogen Sensor using thin Palladium Film |
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CVD法によるパラジウム薄膜の作製 Thin palladium membrane prepared with CVD technique |
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ケミカルハイドライドからの水素製造 Hydrogen Recovery from Chemical Hydrides such as Cyclohexanes |
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触媒膜反応を利用したフェノール一段階合成 One-step synthesis of Phenol from Benzene in Catalytic Membrane Reactor |
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水素透過膜を用いた潤滑油の再生 Regeneration of Lubricant Oil oxydized using Catalytic Palladium Membrane |
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オートサーマル法によるメタノールからの水素製造 Autothermal reaction for Hydrogen Production via Methanol Oxidaitive Reforming |
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パラジウム水素センサーの開発 Hydrogen Sensor using thin Palladium Film |
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ゼオライトの膜化法と形状選択反応への応用 Zeolite Membrane & its application to Shape-selective separation & reaction |
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高温高圧水中への連続的水素供給のための水素透過型水電解セルの開発 Hydrogen production from water with hydrogen permeative high-pressure electrolysis cell |
詳しい研究内容は、研究テーマのページをご覧下さい。
メンブレンリアクター
研究内容
当研究室では、膜反応工学と超臨界流体工学を用いて、装置・材料開発、様々な反応分離プロセスを提案しております。
特に、水素エネルギー社会を目指した水素分離・水素製造・水素計測を中心に研究を進めております。
Researchs in details
「膜反応工学」における重要な装置に、メンブレンリアクターがあります。メンブレンリアクターは、「分離」＋「化学反応」を実現する膜を組み込んだ反応器です。
例えば、原料であるAとＢは反応器にて反応し、ＣとＤになります。このとき、膜を利用してＣのみを分離します。
メンブレンリアクターには、以下の特長があります。
・反応と分離を同時に行えるので、装置がコンパクトになります。
・生成するＤのみを分離することで、反応平衡が生成物側にシフトし、反応が促進されます。
・反応場からある成分を分離することで、分圧・濃度を操作することができ、反応経路の制御も可能になります。
当研究室では、メンブレンリアクターを様々な反応へと応用しています。