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澤田 真一; Ursino, C.*; Galiano, F.*; Simone, S.*; Drioli, E.*; Figoli, A.*
Journal of Membrane Science, 493, p.232 - 242, 2015/11
被引用回数:53 パーセンタイル:88.43(Engineering, Chemical)熱誘起相分離(TIPS)法によるポリフッ化ビニリデン(PVDF)膜の作製において、人体に有害な溶媒を用いることが問題視されている。そこで本研究では、毒性が非常に低いことで知られているアセチルトリブチルシトレート(ATBC), アセチルトリエチルシトレート(ATEC), トリエチルシトレート(TEC)の3種類のクエン酸エステルを溶媒として初めて用い、TIPS法によってPVDF多孔膜を作製した。PVDF膜の空孔サイズは用いた溶媒の種類に依存し、ATBC(0.82-0.93m), ATEC(2.44-2.98m), TEC(3.90-7.24m)の順で大きくなった。PVDFとの相溶性もATBC, ATEC, TECの順で向上することから、相溶性の高い溶媒は高分子溶液中において分子運動性が高く、相分離過程で互いに凝集して巨大な相をつくるため、結果として大きなサイズの空孔を形成したと考えられる。PVDF膜を用いて純水のマイクロフィルトレーションを行ったところ、空孔サイズの違いに応じて水透過率を広範囲に渡って制御できた。
片山 芳則
日本物理学会誌, 60(6), p.456 - 460, 2005/06
高温高圧その場観察実験により、われわれは融解したリンに分子性流体と重合した液体の2つの特徴的な構造があり、約1GPaで急激かつ可逆的な構造変化が起きることを見いだした。さらに、2つの構造が異なった密度を持ち、変化の途中でマクロスコピックな相分離が起きていることも明らかになった。これらの結果は、この変化が気体-液体の相転移以外では極めて珍しい安定な不規則相の間の1次相転移であることを裏付けている。
久保 真治; 吉田 光徳; 桜井 誠*; 田中 耕太郎*; 宮下 礼子*
分離技術, 35(3), p.148 - 152, 2005/05
熱化学水素製造法は、複数の化学反応を組合せることによって、直接熱分解に要求される数千度という高温より低い温度レベルの熱エネルギーを用いて、水を分解しようとするものである。近年の燃料電池技術の急速な進展に伴って、原子力エネルギーを熱源とした熱化学水素製造法は、二酸化炭素を排出することなく大量の水素需要に応えることのできる水素製造技術として注目されるようになった。本稿では、熱化学水素製造法の中で有望と考えられているISプロセスについて、プロセスに用いられる分離,液液相分離のモデル化,ヨウ化水素の濃縮分離に関する問題点について述べる。
小泉 智
Journal of Applied Crystallography, 36(Part3,2), p.381 - 388, 2003/06
これまで改3号炉の中性子小角散乱装置(SANS-J)を用いて、動的非対称性をもつ高分子系についての研究を行ってきた。この結果を、イタリア,ベネチアにおいて開催される第7回小角散乱国際会議において、複雑液体のセッションで講演する。静止場については小角散乱の結果をもとに、高分子の相溶性とレオロジー測定によるずり弾性率の関係を明らかにした。その結果、ずり弾性率の緩和時間の増大にともなって小角散乱強度が抑制されることが明らかになった。流動場においては、ずり変形によって誘発される流動誘起相分離を小角散乱で観察した。その結果、バタフライ状の異方的散乱が観察された。2つの現象は、動的非対称性が存在する混合系で見られる「拡散と応力のカップリング効果」によると結論した。
三浦 孝之*; 桑野 壽*; 菊地 賢司
鉄と鋼, 87(2), p.31 - 36, 2001/02
原子力発電プラントで使用されるオーステナイトとフェライトが共存する2相ステンレス鋼は、オーステナイト鋼でよく起こる応力腐食割れによるき裂の進展を抑止し、かつ強度と溶接性の向上をもたらすと考えられた。ただ、プラント寿命延長に伴う機械的強度の劣化が注目され、その指標としてメスバウアー分光法によるフィライトの2相分離率が有効であることがわかった。相分離したCrリッチ相の体積分率を内部磁場の変化としてメスバウア法で推定し、さらにその場観察による機械的試験を実施し、時効により脆化したこの材料の破壊の起点を見つけることを試みた。その結果、引張り荷重を加えると、フィライト内にすべり帯が発生し、その結晶粒界近傍にき裂が発生することがわかり、強度劣化の原因を直接特定することができた。
片野 進; Fernandez-Baca, J. A.*; 山田 安定
Physica B; Condensed Matter, 276-278, p.786 - 787, 2000/03
被引用回数:9 パーセンタイル:47.87(Physics, Condensed Matter)PrCaMnOの電荷秩序、反強磁性並びに強磁性状態を、広角中性子回折装置(WAND)を用いて調べた。試料温度の低下とともに、これら秩序相が出現し、さらに磁場下で強磁性相が大きく発達することが明瞭に観測された。高温では基本反射のまわりに非常に大きく広がった散漫散乱が観測された。これが低温になり、さらに磁場を印加することによって、強磁性反射に成長する。一方、磁場下での強磁性相において、磁場を急速に切ると、強磁性相から電荷秩序した反強磁性相にゆっくりと緩和していくこと、その途中で金属-非金属転移がパーコレイティブ(浸透的)に起こることが明らかになった。
海老原 健一; 渡辺 正; 蕪木 英雄
Int. J.Modern Phys. C, 9(8), p.1417 - 1427, 1998/00
被引用回数:2 パーセンタイル:20.32(Computer Science, Interdisciplinary Applications)流体を多粒子系として表すことができる格子ガス流体は、長距離相互作用を導入することにより、一種粒子で構成される系における相分離をシミュレーションすることが可能となる。このモデルの系において、分離して生じる相は、その粒子数密度によって区別され、系全体の密度を比較的小さくすると、低密度相中に等方的な高密度相が生じる。今回は、この低密度相中の高密度相の表面の厚さについて、表面張力に関するプラスの式と各相中の粒子の平均自由行程の点から議論する。各相において、平均自由行程が一定となる領域を正味の相とし、それ以外の領域を表面の厚さとすると、ラプラスの式から得られる表面張力が、平面の表面上で計算された表面張力と一致することがわかる。
海老原 健一; 渡辺 正; 蕪木 英雄
JAERI-Research 97-043, 26 Pages, 1997/07
本報告書では、格子ガスセルオートマトンの気液モデルによる相分離の研究について記述する。気液モデルは、流体現象をシミュレーションする手法である格子ガスセルオートマトンに長距離相互作用を導入することによって、相分離現象のシミュレーションを可能としたモデルである。一部の長距離相互作用を含んだ気液モデルに対しては、既に統計力学的な解析がなされ、状態方程式を導出することによって、相分離についての説明が与えられている。本報告書では、まだ考慮されていなかった残りの相互作用をすべて取り込むことによって、既に導出されていた状態方程式の修正を行った。さらに、計算機シミュレーションによって、修正された状態方程式の検証を行い、状態方程式と相分離の様子の関係を考察した。
海老原 健一; 渡辺 正; 蕪木 英雄
第11回数値流体力学シンポジウム講演論文集, p.239 - 240, 1997/00
格子ガスの気液モデルによる流れ場における相分離の様子について発表する。気液モデルは、格子ガスのFHPモデルに長距離相互作用を加えて構築されたモデルであり、同種粒子の密度差によって区別される相への相分離をシミュレーションすることができる。今回は、この気液モデルを流れ場において用い、相分離に対する流れや境界(壁)の影響について議論する。
海老原 健一; 渡辺 正; 蕪木 英雄
第10回数値流体力学シンポジウム講演論文集, p.280 - 281, 1996/12
流体現象を解析するメソスコピックな手法であるセルオートマトン流体の気液モデルによるパターン形成について考察する。セルオートマトン流体の気液モデルでは、2次元セルオートマトン流体に長距離相互作用を加えることによって、粒子の密度差による相分離の様子を見ることできる。この相分離によるパターンの出来方は、長距離相互作用の距離、粒子の密度によって変化する。今回は、この形成されるパターンの違いとセルオートマトン流体の圧力の変化との関係を中心に発表する。
五十嵐 寛; 小林 洋昭; 正木 敏夫; 野崎 昇一*; 河村 和廣; 米谷 雅之; 寺田 明彦
PNC TN8440 94-028, 173 Pages, 1994/06
本報告書は、環境技術開発部、環境技術第一開発室において平成5年度に実施された主な技術開発や試験成果についてまとめたものである。(1)溶融技術高度化試験・円筒電極直接通電型溶融炉(JCEM)技術開発として工学試験装置を用いた模擬高レベル廃液の供給試験を実施し、JCEMの通電特性、原料処理特性を把握した。・ガラス溶融炉設計手法の体系化及び運転支援のための溶融炉設計システムの概念検討を実施するとともに、システムの中核となる熱流動解析コードの検証を行った。・モックアップ2号溶融炉を用いた遠隔解体試験を実施した。・炉内検査試験装置の製作を完了し、基本性能評価試験を実施した。・コールドクルーシブル溶融技術の廃棄物処理への適用性を評価するため、金属やガラスを溶融する基礎試験を実施し、溶融特性を把握した。耐蝕性を考慮したインコネル690製の炉を製作した。・ガラス固化技術開発施設の運転保全、支援及び外部期間からの情報提供依頼に対して技術情報の円滑な利用を図るため、廃棄物研究開発データベースシステムの改良を行うとともにデータの入力を実施した。(2)高レベル廃棄物高減容処理技術開発・高レベル廃液中の沈澱物の諸物性を把握するための試験を実施した。・模擬廃液から電解法で白金族元素であるPdとRuを分離する試験を行い、定量的
飯泉 仁
日本結晶学会誌, 26(1), p.87 - 99, 1984/00
散漫散乱を測定するのに中性子を用いる意義をいくつかの例で示した。特に中性子散乱は静的な乱れと動的な乱れを区別できる点で、X線や電子線の散乱より優れていることを強調した。またアイソトープを区別できる点でも特徴があることを指摘した。例として、マルティサイト転移とフオノン関連、KNbOの相転移に伴うゆらぎ、格子欠陥による散漫散乱、合金におけるクラスター化、相分離に伴う散漫散乱、小角散乱などである。
片野 進; 飯泉 仁
Physical Review Letters, 52(10), p.835 - 838, 1984/00
被引用回数:138 パーセンタイル:97.16(Physics, Multidisciplinary)Fe-Cr合金系における相分離の中性子散乱実験により、この合金が動的スケーリングの性質を有することがわかった。析出領域の大きさを示す波動ベクトルの時間依存症と、構造因子のスケーリング関数は共にある時効時間を境に変化する。このようなクロスオーバー現象は、合金系における析出機構が凝粒過程から凝縮過程に変ることが原因であると結論できる。
木下 正弘; 橋本 伊織*; 高松 武一郎*
J.Chem.Eng.Jpn., 16(6), p.513 - 516, 1983/00
被引用回数:5 パーセンタイル:69.88(Engineering, Chemical)先に著者らが非理想性及び反応性の溶液を処理する2相蒸留計算用に開発した新しいシミュレーション手法の考え方が、蒸気相及び2液相の存在する3相蒸留計算に適用された。数値実験を行なうことにより、手法のきわめて良好な収束性を確認した。液相分離の起こる段、各相の組成分布を推定することができた。
片野 進; 飯泉 仁
Physica B; Condensed Matter, 120, p.392 - 396, 1983/00
Fe-Cr合金の相分離に運動学について、中性子小角散乱実験により広範に調べ、最近の理論や計算機シミュレーションの結果と比較した。その結果、相分離過程の本質的な点はこれらの理論的予言によって説明されるものの、実際は相分離過程がより複雑なふるまいをすることがわかった。
片野 進; 飯泉 仁
Journal of the Physical Society of Japan, 51(2), p.347 - 348, 1982/00
被引用回数:13 パーセンタイル:79.42(Physics, Multidisciplinary)Fe-Cr系は重要な金属材料で、数多くの研究がなされた結果、550C以下の温度で広範な組成にわたって相分離すること、そしてこの相分離が系の析出硬化や脆化の原因である事がわかった。今回このFe-Cr系の相分離の機構を詳細に調べる目的で、相図の中央付近の濃度の合金の中性子小角散乱の実験を行なった。この系はX線や電子顕微鏡ではコントラストがつきにくい為、中性子散乱が最も有力な研究手段である。実験は550Cで、積算して20時間迄時効し、散乱曲線の変化を調べた。一方、相分離の機構に関する理論としては、中央濃度付近の不安定状態にある合金に対するCahnのスピノーダル分解の理論があるが、近年、この理論で無視されている非線型項をとり入れた理論が発展し、また計算機シミュレーションもなされた。実験結果をこれらの理論と比較した結果、Fe-Cr系の相分離の時効による変化は古典的なCahn理論ではなく、最近の理論や計算機シミュレーションの結果でよく説明されることがわかった。
吉田 勝; 熊倉 稔; 嘉悦 勲
JAERI-M 6190, 13 Pages, 1975/07
単量体として、主としてHEMAを用い低温放射線重合により-amylaseを固定化する研究を酵素量50~200mgの高濃度領域において検討した。酵素高濃度の場合の特徴は重合前の混合液の相分離が起りやすいことであり、50%HEMA濃度以上において著るしい相分離が起る。しかしながら、これを振盪によりサスペンジョン化して急冷凝固(-196C)させ照射重合を行うことにより有効に固定化できることが判明した。0C以下の温度ではこのような方法での固定化が可能であり、0C以上になると相分離がおこるため酵素を固定化することができない。HEMAの重合性は0Cを境にして変化し、0C以下では重合速度が増加し、-24Cで最大となることが認められた。これは、0C以下で水の結晶化が起り相状態が変化するためと考えられる。
坂本 淳志; 竹内 正行; 荻野 英樹; 小泉 健治; 澤幡 治*; 坂本 幸生*; 阿久津 浩一*
no journal, ,
これまでの研究により、遠心抽出器の処理液にスラッジが共存する条件では、その大部分が遠心力によりロータ内壁全周にわたってほぼ均等に捕捉され、時間経過とともに堆積する傾向にあることを確認している。抽出装置では、水相と有機相の混合、分離が行われ、その過程においてウランやプルトニウム等の抽出、逆抽出が行われる。遠心抽出器の場合には、混合された溶液はロータ内で相分離されることから、スラッジ堆積の影響は、遠心抽出器の相分離性能の低下につながることが懸念される。この点から、本件では、スラッジ堆積を模擬したロータを製作し、ロータ内のスラッジ堆積割合と遠心抽出器の相分離が可能である流量領域の関係を水力学試験により評価した。結果として、スラッジの堆積にともない、主に相分離性能が低下する傾向を確認した。
筒井 菜緒; 伴 康俊; 袴塚 保之; ト部 峻一; 松村 達郎
no journal, ,
,-ジアルキルアミド(モノアミド)は湿式再処理プロセスの開発において、PUREX法で用いられているリン酸トリ--ブチル(TBP)の代替抽出剤として提案されているが、これまで、硝酸とモノアミドとの二相分離の定量評価は行われていない。本研究では、モノアミドの一種である,-ジ(2-エチルヘキシル)ブタンアミド(DEHBA)とウランを含む硝酸との混合溶液の振とう後の濁度測定及び振とう後の静置時間をパラメータとした分配比の測定を行い、濁度と分配比との相関関係を調べた。初期水相ウラン濃度700mMでの振とう終了3分後の濁度の値は1000FTU以上であり、このときのウランの分配比は1.7であった。6分後の濁度は363FTUと減少したのに対し、分配比は2.2と大きくなった。6分以後は濁度の値は緩やかに減少したが、分配比はほとんど変化しなかった。発表ではその相関関係について述べる。
坂本 淳志; 佐野 雄一; 竹内 正行; 伊藤 和之*; 関田 智*; 坂本 幸生*; 阿久津 浩一*
no journal, ,
遠心抽出器内にスラッジが堆積した状態を模擬したロータを用いて、スラッジ堆積時の相分離性能へ及ぼすスケールアップの影響を評価した。遠心抽出器のスラッジ耐性に関しては、これまでにロータ内への堆積によって影響が現れることを確認している。その結果、スケールアップが相分離性能に対してさらなる影響を与えることが確認された。