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カテゴリ:マテリアル・バイオ工学コース

本間 哲雄 Honma Tetsuo [博士(工学)]

マテリアル・バイオ工学コース 准教授

専門分野

  • 化学工学Chemical Engineering
  • 超臨界流体工学Supercritical Fluid Technology

写真

写真:本間 哲雄

研究課題

  • 超臨界水を反応場とした物質変換プロセス開発
    Organic Chemical Reactions in Supercritical Water
    [ Keywords: supercritical water, organic reaction, microreactor ]
  • 超臨界乾燥(二酸化炭素)を用いたエアロゲル製造
    Aerogel Synthesis by Supercritical Carbon Dioxide Drying.
    [ Keywords: supercritical carbon dioxide, drying, aerogel ]
  • 量子/分子力場計算による超臨界水中での反応機構解明
    Hybrid quantum mechanics / molecular mechanics simulation in supercritical water
    [Keywords: quantum chemistry, molecular simulation, supercritical water, solvation, reaction mechanism ]

研究シーズ

画像の解説

超臨海流体
臨界温度・臨界圧力を超えた領域にある流体
気体でも液体でもない高密度の流体

研究例:高圧熱水中でのアミノ酸合成(超臨海水)
目的:熱水中での有機合成反応の確立→各種工業プロセスを水で代替(環境調和プロセスの確立)
超臨界水反応技術
環境調和プロセス(豊富に存在する水)
温度制御により、分解前に反応完結
有機物・ガスを溶解して反応速度増大
高圧熱水≒海底熱水噴出孔
高圧熱水中でのβーアラニンの合成

研究例:エアロゲル型酸化チタン光触媒の製造(超臨界二酸化炭素)
目的:酸化チタン光触媒のバルク体[形を持った製品]を製造
→採光窓の断熱材+空気浄化材として利用
フィルム・コート剤(既存先行技術)
ガラス コート剤またはフィルム 酸化チタン光触媒 エアロゲル ○酸化チタンのみ ○軽量・透明・高断熱
実用化を検討する技術
△有効表面積減少
△光触媒反応によるフィルム・コート剤の分解・劣化
超臨界乾燥技術
乾燥後・常圧下で気体
脱溶媒が容易

微細構造を維持
気液界面なし
表面張力なし

試作したエアロゲルの外観

事例

  • 量子化学計算を用いた超臨界水中での糖変換反応に対する水の役割について
  • シミュレーションで用いるメタノール分子モデルの妥当性について
  • 超臨界二酸化炭素を用いた無機材料の洗浄と脱脂
  • 超臨界二酸化炭素による電子レジスト材料の除去

研究のキーワード

超臨界流体,反応,乾燥,相平衡,計算化学,量子化学計算

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