化学工学研究室(本間研)への配属へ興味を持ってくれた学生さん向け
化学工学研究室は、化学工学をベースとして超臨界流体を活用した各種技術の構築を目指して実験と計算(理論)の研究を行っています。
化学工学研究室では、様々な有機化学や無機化学の化学反応を対象に、化学工学的なアプローチで解釈する研究室です。研究室を卒業した後は様々な分野についてまんべんなく知識を得たオールラウンダーになれることを目指しています。
過去の主な実験テーマは、以下のものがあります。
化学工学実験室では有機化学、無機化学などの様々なテーマを扱うことができます。一般的な工業化学(有機化学とか無機化学)の研究室と異なるところは、私たちは化学反応を進行させる・開発するだけでなく、化学反応の様態を把握して数学的に扱うことで、工業プロセスへの適用性を高めることを行っています。
つまり、より安価な製造法を目指して収率や温度依存性を把握し、数学モデルを立てることを行っています。
化学反応の様態を知るためには、様々な条件(温度、触媒種、添加量)を操作して実験を行い、生成物の中に、「何が(定性)」、「どのくらい(定量)」存在するかを、調べるために分析装置を使います。そのため、対象物質が合成され合成確認を行うだけでなく、どの条件でどのくらい生成したかを測定します。分析装置は、対象物質ごとに様々なものを用いますが、代表的(実はほぼ全て)なものを挙げると、以下の機器があります。
これらの機器を使用することで、前述の有機化学や無機化学だけでなく、分析化学(機器分析)の知識を身に着け、定量分析や定性分析の技術と経験を得ることができます。化学工学実験室では1回の実験で発生するサンプルが多く、分析に時間がかかることもあります。しかし、これらの装置にはオートインジェクターと呼ばれる自動注入装置があり、一旦、50個から150個までの試料を分析機器にセットしてしまえば(順調に動くことが前提ですが)、学生さんに代わって徹夜で分析して翌日には結果が出てきます。(結果を考察して、意味を持たせる作業まではやってくれないので、そこは人間の仕事です)
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化学工学研究室では、実験を扱うテーマの他に、シミュレーションを扱う、計算テーマがあります。 過去の主なテーマには、以下のものがあります。
これらのテーマのほとんどは、超臨界流体中で起こる現象をコンピューターの上で模擬して、そのメカニズムを探るものです。計算テーマに限らない話なのですが、最初からパソコンやそのテーマに精通する人ははいないと思いますので、徐々に説明させてください。きっと最終的にはその道に詳しくなれると思います。
計算テーマを実現するソフトウェアには、以下のものがあります。
化学工学研究室では、以下のことを毎週行っています。
ディスカッションでは、A4で1枚の資料に、前回から今回までに行った内容、授業などを確認します。これを見て次の週の予定を見ながら、研究では何をするかを決めてゆきます。受験勉強で就職で忙しい時期も把握できますので、卒研との両立が図れるようになっています。 アルバイト禁止とかコアタイム設定とかは、強くは言いませんが、研究室への滞在を8時間に設定(応相談)して、授業の時間を差し引いてもらっています。お休みするときは、基本的にダメと言わないのでお休みすることを伝えるようにお願いしています。
研究室のメンバー1人の環境は、以下の通りです。
アルミフレームでできたデスクです。モニター下と足元はすっきりしています。自由に改造して、快適な環境を作ってください。
研究室の共有環境は、以下の通りです。
研究室内の情報共有はOffice365のSharepointにて行っています。研究室のノウハウは掲示板に集約することや、本間の予定、ディスカッション資料の保管先として、自分で学べる環境を作っています。
目的、用途に応じで様々なツールを使っています。主なものは以下の通り
面接の練習や添削、進路の相談など、求めに応じて対応しています。本科生も専攻科生も進路が落ち着くまでは卒研の負荷は高くありません。受験勉強を優先していただいて構いませんが、ディスカッションだけはちゃんと進めてゆきましょう。進路状況はこちら