IMRAM

Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

東北大学
多元物質科学研究所

LAST UPDATE 2017/02/26

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    阿尻雅文 Tadafumi ADSCHIRI
    教授 Professor
  • 所属
    Professional Affiliation

    東北大学多元物質科学研究所
    Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

    プロセスシステム工学研究部門
    Division of Process and System Engineering
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    超臨界水
    酸化物ナノ粒子
    ナノフルイド
    バイオマス処理
    Supercritical water
    Metal oxide nanoparticles
    Nanofluid
    Biomass conversion
研究テーマ
Research Subject
超臨界水を用いた物質変換プロセスおよびナノフルイドの合成と応用
Chemical reaction processes in supercritical water

研究の背景 Background

超臨界水中では誘電率が小さく拡散係数が大きいなど水の物性が大きく変化するとともに、室温では混合しえない水と有機溶媒、ガスも均一相を形成する。さらに、水分子そのものが酸や塩基触媒として機能して高速に反応が生じうる。この新規反応場を利用することで、高分子材料とナノ粒子とのナノハイブリッド材料、ナノ粒子が溶媒中に高濃度分散されたナノフルイドを調製することが期待できる。

Supercritical water has unique properties including lower dielectric constants and higher diffusion coefficients and is miscible with organic solvents and gases. In addition, it works as an acid/base catalyst that leads to rapid reactions. We expect that this unique reaction environment can be used to synthesize nanoparticles to produce nano-hybrid materials and nanofluids.

研究の目標 Outcome

上記の特徴を持つ超臨界水を用いて、有機分子と金属塩水溶液を均一状態で反応させることで、有機修飾された金属酸化物ナノ粒子を合成する。この有機修飾酸化物ナノ粒子は有機分子を表面に有するため、溶媒に高濃度分散することでナノフルイドを調製する。さらに高分子とハイブリッド化することで、今までにない有機・無機材料の機能を併せ持つナノハイブリッド材料を創製する。

Using supercritical water, we produce organic-inorganic hybrid nanoparticles. Supercritical water served as a unique reaction environment where organic molecules and metal salt aqueous solution mix to produce organic-inorganic hybrid nanoparticles, which are used to produce nanofluids and polymer-nanoparticle nanohybrid materials.

研究図Research Figure

Fig.1.Synthesis of organic- inorganic hybrid metal oxide nanoparticlesFig.2. High-concentration dispersion of organi-inorganic hybrid nanoparticles. Fig.3. Polymer-inorganic nanohybrid materials for high heat conduction. F

文献 / Publications

Nano Lett., 11, 361 (2011). Green Chem. 13, 1380 (2011). Phys. Rev. Lett., 102, 055703 (2009). Adv. Mater., 20, 1122 (2008). J. Am. Chem. Soc., 129, 11061 (2007). Nano Lett., 7, 421 (2007). Adv. Mater., 19, 203 (2007).

研究者HP