氏名

クマシロ ミズキ

神代 瑞希

職名

教諭

所属

(高等学院)

連絡先

URL等

研究者番号
80580290

学歴・学位

学位

博士(工学)

特許

整理番号:898

自己集積型金属錯体結晶の製造方法(日本)

平沢 泉, 神代 瑞希, 水上 耕平

特願2009-002370、特開2010-159228、特許第5403505号

学内研究制度

特定課題研究

結晶高純度化のための不純物除去に関する研究

2010年度

研究成果概要:本研究は、高純度の擬多形結晶を選択的に回収するプロセスを確立することを目的として、結晶中への不純物の取り込み機構および最適な精製メカニズムについて検討したものである。対象結晶に擬多形を有する硝酸塩を選択し、精製プロセスとして冷却晶...本研究は、高純度の擬多形結晶を選択的に回収するプロセスを確立することを目的として、結晶中への不純物の取り込み機構および最適な精製メカニズムについて検討したものである。対象結晶に擬多形を有する硝酸塩を選択し、精製プロセスとして冷却晶析と融解晶析を組み合わせることにより結晶の高純度化と不純物の分離挙動を検討した。不純物の選択は液体と固体の状態の異なる不純物を選択することで、結晶との分離性に及ぼす影響の相違を評価した。液体不純物は結晶内部に母液として取り込まれるもので、固体不純物は結晶表面に固体として存在するものである。研究により、溶解度と多成分の溶質との関連性、溶解度と溶媒との関連性が調査され、溶解度が不純物の状態に影響することが見出された。また、融解晶析による精製プロセスが無機水和物に適用可能であること、不純物の状態により結晶が精製される挙動が異なることをそれぞれ見出した。融解晶析操作における無機水和物中の不純物の分離挙動は、液体不純物が融液の接触に伴い除去され、固体不純物が攪拌操作と融液の流れにより除去されることを明らかにした。本年度の主な研究成果は、融解晶析による固体不純物の分離に重要な因子として融液の流れと攪拌操作および不純物の粒径を見出し、また固体不純物の晶析挙動について研究したことである。代表的な業績は、2010年度に開催された国際学会(International Workshop on Industrial Crystallization)および国内学会(化学工学会、分離技術会等)で発表され、査読付き学会誌に(Chemical Engineering and Technology等)において纏められた。

融解晶析により不純物を高度分離するプロセスに関する研究

2013年度

研究成果概要:2013年度特定課題研究のテーマは、融解晶析により不純物を高度分離するプロセスに関する研究であり、多成分系の融解晶析における不純物同伴機構の解明および最適な分離精製プロセスを見出すことを目的として研究活動を実施した。工業プロセスと...2013年度特定課題研究のテーマは、融解晶析により不純物を高度分離するプロセスに関する研究であり、多成分系の融解晶析における不純物同伴機構の解明および最適な分離精製プロセスを見出すことを目的として研究活動を実施した。工業プロセスとして確立されている融解晶析は、主に有機化合物を対象物質として選定しているが、無機物質を対象にしている例は多くなく、この分野の研究に価値がある。本年度の研究は、筆者が嘗て本学の博士後期課程を通じて得られた研究結果より、未だ解明されていない課題の解決のため実施し、特に本年は固体の不純物が結晶精製に及ぼす影響を明らかにすることを研究の目的とした。既往研究により、固体不純物が操作温度、攪拌操作によって分離される知見が多く得られている。また、操作時間、結晶粒径などのパラメータが発汗・融解に直接関係し、分離精製に影響を与えることが示唆されているため、操作時間、固体不純物の種類をパラメータとして、既往結果の補填を含めて、試験を実施した。精製効果の指標としては、晶析工学の見地から解析することを狙い、純度、分離係数を算出した。研究結果として、操作時間については精製対象物質と不純物の量、および精製対象物質と不純物の割合により精製効果が影響を受けることが示唆された。また、不純物の分布が精製対象結晶の内側に多く存在するか、外側に多く存在するかが精製時間に強く影響されることが示唆された。したがって、融解晶析を実施する前の晶析プロセスが製品の品質や精製時間にとって重要となることを見出だした。結晶粒径においては、精製対象物質と不純物の粒径が精製効果に大きく影響することが示唆され、粒径比が重要な因子となることが考えられたが、データに分布があり試験数が現在不十分なため、今後の課題として挙げられる。本研究において得られた結果は、無機物質の融解晶析の分野において寄与するものと考えられるため、今後も継続して試験を実施していく。

アセトアニリド結晶の晶癖に関する有機溶媒が及ぼす影響

2018年度

研究成果概要:アセトアニリドの過飽和溶液を冷却し、析出した結晶の形状における研究を実施した。 アセトアニリドの水および有機溶媒に対する溶解度を分析し、データを整理した。10種程度の有機溶媒を選定し、大まかな溶解性と結晶形状を確認した。溶媒を水系...アセトアニリドの過飽和溶液を冷却し、析出した結晶の形状における研究を実施した。 アセトアニリドの水および有機溶媒に対する溶解度を分析し、データを整理した。10種程度の有機溶媒を選定し、大まかな溶解性と結晶形状を確認した。溶媒を水系とした実験では、鱗片状の結晶が多く見られることを改めて確認した。有機溶媒系の結晶形状は、複数の形状の結晶が得られることを確認した。溶解度と結晶形状の関連性は、濃度が大きいほど板状が得られる傾向が得られたが追試験が必要である。

有機添加物が酢酸ナトリウム融液の核化時間に及ぼす影響

2018年度

研究成果概要:酢酸ナトリウムの融解液を冷却し、結晶が析出する時間における研究を実施した。 潜熱蓄熱材として広く研究されている酢酸ナトリウムを扱い、核化時間と添加物の関連性について調査した。添加物(発核剤)に有機物を検討した。 ある特定の官能基を...酢酸ナトリウムの融解液を冷却し、結晶が析出する時間における研究を実施した。 潜熱蓄熱材として広く研究されている酢酸ナトリウムを扱い、核化時間と添加物の関連性について調査した。添加物(発核剤)に有機物を検討した。 ある特定の官能基をもつ物質を添加物に用いることで、核化時間が長くなる傾向が得られた。核化時間の再現性および反応熱の測定方法については改善の余地がある。また、酢酸ナトリウム融解の核化現象における教材化について検討した。

現在担当している科目

科目名開講学部・研究科開講年度学期
理科教育法1 C(西早稲田)教育学部2017春学期