多孔質ガラス膜による単分散状ナノバブルの生成と気泡径制御 Monodispersed Nano-Bubbles Generated from Porous Glass Membrane and Bubble Size Control

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抄録

分相法により調製した細孔径の均一な多孔質ガラス膜から, 1 μm以下の平均気泡径を有する単分散状の微細気泡 (ナノバブル) の生成法を見出した. また, 膜の細孔径を変えることにより, 生成した気泡の気泡径を制御できることを明らかにした. 管状多孔質ガラス膜の内側に, 濃度が1.7 mol・m<sup>-3</sup>のドデシル硫酸ナトリウム水溶液を流しながら, 水相の流れに対して膜の外側から直角方向に空気を圧入分散したとき, バブルポイント圧を超える一定の圧力域において単分散状の気泡が生成した. この条件下で, 平均細孔径0.084 μmの膜から, 平均気泡径0.72 μmのナノバブルが生成した. また, 使用した膜の平均細孔径と平均気泡径の間には, 良好な比例関係が存在した. 一方, 膜の表面を疎水化した場合は, バブルポイント圧は観測されず, 多分散状の気泡が生成した. 膜の表面が親水性であっても, 水相に溶解したドデシル硫酸ナトリウムの濃度が1.7 mol・m<sup>-3</sup>より減少すると, 単分散状の気泡は生成されなかった.

The authors found that monodispersed bubbles with a mean diameter of less than 1 μm (monodispersed nano-bubbles) were generated from a porous glass membrane with uniform size-controlled pores. The size of the bubbles generated could be controlled by varying the pore size of the membrane used. When air was permeated through a hydrophilic tubular membrane at a right-angle to the flow of pure water containing sodium dodecyl sulfate (SDS) of 1.7 mol·m<sup>-3</sup> as a surfactant, and then dispersed into the water phase flowing on the inner side of the membrane, monodispersed bubbles were generated in the pressure region that exceeded the bubble point pressure. Under such conditions, nano-bubbles with a mean diameter of 0.720 μm were generated from a membrane with a mean pore diameter of 0.084 μm. The mean diameter of the bubbles generated was proportional to the mean pore diameter of the membrane used. By contrast, bubbles with a broad size distribution were generated from a hydrophobic membrane, and bubble point pressure was not observed. When the SDS concentration was lower than 1.7 mol·m<sup>-3</sup>, polydispersed bubbles were generated from even the hydrophilic membrane.

収録刊行物

  • 化学工学論文集

    化学工学論文集 30(5), 654-660, 2004-09-20

    公益社団法人 化学工学会

参考文献:  29件中 1-29件 を表示

被引用文献:  2件中 1-2件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10013576547
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    7105971
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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