応用分子化学科教員一覧
和泉  剛
清水 正一
辻  智也
津野  孝
中釜 達朗
野呂知加子
日秋 俊彦
藤井 孝宜
山田 和典
山田 康治
原口 和敏
     
市川 隼人
岡田 昌樹
柏田  歩
田中  智
平松 秀夫
保科 貴亮
吉宗 一晃
齊藤 和憲
高橋 大輔
佐藤 敏幸
山根 庸平
木村 悠二
 
日秋・保科研究室 (化学システム工学)
教授 日秋 俊彦 hiaki.toshihiko
准教授 保科 貴亮 hoshina.takaaki
  メールの送信時にはネームの後ろに@nihon-u.ac.jpを追記してください。  
流体物性測定による溶液内分子間相互作用の解明と
流体の高度利用


化学反応が起きるのはほとんど気体や液体といった流体中です。教科書に書かれている化学反応式を見るとき,反応物質の電子のやり取りにばかり目を奪われてしまい,どんな流体中でどのような温度・圧力で反応が起こっているのかをあまり気に留めなかったかも知れません(この文章を書いている私も実はそんな経験を持つ一人です。)。  流体の性質は物質だけでなく,温度や圧力によって大きく変化します。我々が生活している大気圧(1気圧)では,水は100℃で沸騰し液体から気体に変化するのは皆さんもよく知っていると思います。ところが,200(Cで圧力を50気圧かけると水は液体の状態を保つことができます。さらに沸点以上の温度での液体状態の水は,室温(25(C,1気圧)で溶けなかった有機物を溶かすなど室温の水とは異なる性質を示すことが分かっています。  流体の性質は温度や圧力だけでなく,何が溶けているかによっても大きく異なります。水と工汐ノールを50 mL ずつ混ぜると混合溶液の体積は100 mL より小さくなります。これは水とエタノールの相互作用によるものです。溶けているものが有機物であるか無機物であるか,電解質か非電解質かでも分子間の相互作用は異なります。しかも,溶液の濃度(組成)を変えることで相互作用のしかたも変化します。  つまり,温度や圧力および濃度を変化させて流体(溶液・溶媒)の性質をコントロールすることにより,目的とする反応物を合成することができるだけでなく反応のメカニズムを解明することができるのです。環境調和・持続的な社会を唱える現在において,環境負荷の高い溶媒を使わなくても水や二酸化炭素やエクノールなどの屎境負荷が小さい流体の物性を用いることにより,目的に応じた反応プロセスを自らの手で構築することができるかも知れません。  この研究室では水素結合や極性分子を持つ流体に注目し,“ものつくり”のための流体の性質(物性)を物理化学的手法・電気化学的手法・化学工学的手法を用いて測定しています。流体の物性に対する温度・圧力依存性(溶液であれば物性の組成依存性も含む。)を通して,溶液構造や分子間相互作用を明らかにするだけでなく,反応の高効率化,反応条件の最適化,分離・反応プロセスの設計,流体利用に対する安全指標の確立などを目指しています。
水素結合性流体を用いた二成分混合系の誘電物性測定
高温水溶液系の誘電スペクトル測定
高温高圧誘電物性測定装置の開発
高圧下における液相二成分混合系の密度測定と体積挙動の解析
体積可変セルを用いた相平衡挙動の観察
電解質溶液中のイオンの電気伝導特性
鉛蓄電池再生機構の解明とその最適条件の探索
分子動力学シミュレーションを用いた溶媒分子の分子運動解析 など