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マイクロ波を用いた合成プロセス技術と実用化への道【終了】

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日時        : 2010年3月16日(火) 10:00?17:15
会場        : 東京・大田区蒲田 大田区産業プラザ(PiO) 6F C会議室
≪会場地図はこちら≫
受講料     :
(税込) 52,500円
 ⇒E-mail案内登録会員 49,800円
  ※資料・昼食付
上記価格より:<2名で参加の場合1名につき7,350円割引><3名で参加の場合1名につき10,500円割引>(同一法人に限ります)

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講師        :第1部 マイクロ波を利用した有機・高分子合成プロセスとその実用化への道
  ≪10:00?11:10>>
(独)産業技術総合研究所 環境化学技術研究部門 主任研究員 竹内 和彦 氏
【講師紹介】
略歴:東京大学大学院工学系研究科修了(工学博士)
専門分野:マイクロ波化学、高分子化学、触媒化学
主な著書:「マイクロ波化学プロセス技術」(シーエムシー出版、2006年、共著)
第2部 マイクロ波を利用した無機材料合成
  ≪11:20?12:30>>
東北大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 教授 滝沢 博胤 氏
講師ホームページ】
http://www.che.tohoku.ac.jp/~aim/
第3部 マイクロ波を用いた発光材料の製造技術
  ≪13:15?14:25>>
(有)ミネルバライトラボ 取締役  松村 竹子 氏
【講師紹介】
1966年から2003年3月奈良教育大学で教鞭をとる。
1993年化学教育,1994年 Chemistry Letters, 還流型電子レンジの開発、錯体合成への適用
1995年Pacifichem1995 Gedye教授の招聘で講演、柳田教授と出会う
1996年から国際会議出席,2002年奈良県新公会堂でマイクロ波科学国際会議(日本で始めて)主宰
2003年3月奈良教育大学名誉教授
2003年5月ミネルバライトラボ開設
2004年「化学を変えるマイクロ波熱触媒」「グリーンモティーフI」共同開発
2005年Pacifichem2005マイクロ波化学のセッションの企画
2006年 6月 半導体精密マイクロ波高速反応装置開発
2009年フローマイクロ波反応装置による発光錯体の高速フロー合成により池田銀行コンソシアム助成受賞
第4部 マイクロ波を用いたバイオディーゼル合成技術
  ≪14:40?15:50>>
(財)かがわ産業支援財団 高温高圧流体技術研究所 研究参与 加藤 俊作 氏
【講師紹介】
昭和39年3月 徳島大学工学部応用化学科卒業
昭和39年4月?平成12年3月まで工業技術院四国工業技術研究所企画課長・海洋資源部長などを歴任
 廃水処理、海水中の有用資源回収(ウラン・リチウム等)、廃棄物処理、高圧化学・マイクロ波応用技術の研究を実施
平成12年4月から高温高圧流体技術研究所研究部長・研究参与を歴任
 高圧化学(超臨界・水熱化学)、マイクロ波応用技術に関する研究を実施。
平成11年 (財)産業創造研究所マイクロ波応用技術研究会の尽力し、7年間幹事役を務め、平成18年日本電磁波エネルギー応用学会の設立に携わる。
学位等:工学博士・技術士(水道)
第5部 マイクロ波エネルギー応用装置の開発と実用化
  ≪16:05?17:15>>
(株)IDX 営業部 フェロー 岡本 正 氏
【講師紹介】
1960-1997:東芝勤務。主として、大電力マイクロ波電子管の開発に従事。
1997-2001:東芝関係会社勤務。大電力マイクロ波応用技術コンサルタント。
2001-現在:IDX勤務。マイクロ波エネルギー応用。
講演内容  :第1部 マイクロ波を利用した有機・高分子合成プロセスとその実用化への道
<趣旨>
  マイクロ波は、物質を内部から直接加熱する高速で均一な加熱源として食品の乾燥や調理、ゴムの架橋、セラミックスの乾燥・焼結、樹脂架橋等の産業分野でも広く活用されている。合成化学分野においても既に数千の論文や特許が報告され、反応の高速化や選択性向上、無溶媒化等の大きな効果が見いだされ、省エネやCO2排出削減、環境負荷や製造コストの低減など多くのメリットが期待されている。これまでのところほとんどがデスクトップ実験とその検証試験レベルにとどまっていたが、近年、医薬品開発用として製薬企業等で小型装置の利用が開始され、また世界各国でスケールアップ技術の開発も精力的に進められるなど、より生産量の大きな製品への展開も期待されている。
 ここでは、有機合成や重合プロセスへのマイクロ波の応用の現状について概説する。また、当研究グループで開発したポリエステル樹脂の合成プロセスについて紹介するとともに、マイクロ波化学プロセス実現への課題を述べる。
1.マイクロ波とは
 1.1 電磁波のスペクトル
 1.2 電磁波の種類・ISMバンド
2.マイクロ波加熱の原理・特徴
 2.1 マイクロ波加熱の原理
 2.2 物質の誘電特性
3.マイクロ波加熱の応用例
4.マイクロ波加熱の実験法
 4.1 マイクロ波合成装置
 4.2 温度測定法
5.有機合成反応への応用
 5.1 有機合成反応での特徴
 5.2 合成例
6.重合反応への応用
 6.1 重合反応への応用
7.実用化への課題
 7.1 実用化への問題点
 7.2 スケールアップ技術
8.まとめ
  □質疑応答・名刺交換□
第2部 マイクロ波を利用した無機材料合成
<趣旨>
 固体間反応による無機材料合成やセラミックス焼結・接合,結晶化などは,一般に高温・長時間の熱処理を要するエネルギー多消費型プロセッシングであり,マイクロ波プロセッシングの応用が期待される分野である.自己発熱や内部加熱といったエコプロセスとしての特徴のみならず,マイクロ波による拡散促進効果などの「非熱的効果」の存在が議論されている。また、反応系成分のマイクロ波吸収による自己発熱を利用した無機固相合成や、水やアルコールなどの極性溶媒の誘電加熱を利用した液相からの無機材料合成等、マイクロ波を利用した材料合成は益々活発化している。最近では、特異な非平衡反応場としてのマイクロ波プロセッシングの特徴を明らかにしようとする研究が進展しつつある。
 本講演では、無機材料合成におけるマイクロ波プロセッシングの意義を論じたい。
1.無機材料の機能設計と材料プロセッシング
2.マイクロ波プロセッシング
 2.1 マイクロ波と物質の相互作用
 2.2 マイクロ波照射下の無機物質の発熱挙動
3.マイクロ波効果
 3.1 選択加熱と熱的非平衡
 3.2 マイクロ波侵入深さ
 3.3 拡散促進効果
4.マイクロ波照射技術
 4.1 シングルモードとマルチモード
 4.2 周波数選択
5.無機材料プロセッシング
 5.1 ナノ・メゾスコピック材料
 5.2 傾斜機能組織の形成
 5.3 薄膜材料
 5.4 バルク多結晶体の配向組織制御
6.将来展望
 □質疑応答・名刺交換□
第3部 マイクロ波を用いた発光材料の製造技術
<趣旨>
  発光材料開発はIT機器の発達に欠かせない事柄である。発光性物質がOLEDの素材として研究されてから半世紀が過ぎている。しかし次世代IT表示機器の素材の有望な候補である有機EL、電子ペーパーなどの表示用発光材料の製造技術には解決すべき問題が多い。発光材料の迅速・高収率合成法としてマイクロ波熱触媒加熱法がある。この方法の特徴や具体的な合成例について、マイクロ波反応装置の開発と合わせて述べる。
1.マイクロ波化学の原理と歴史
2.マイクロ波化学反応装置の紹介
 ・市販汎用機器
 ・半導体素子をマイクロ波源とする反応装置
3.発光材料の開発の歴史
4.発光材料のマイクロ波合成の特徴と実際。
5.グリーンモティーフIbによる発光材料のマイクロ波合成実験
  □質疑応答・名刺交換□
第4部 マイクロ波を用いたバイオディーゼル合成技術
<趣旨>
  マイクロ波加熱は局所・選択・迅速加熱であり、マイクロ波吸収性の極性基を持つ被反応物は直接加熱され、局所的熱化学反応で迅速に、効率よく反応が進行する。マイクロ波吸収性の触媒を用いる場合、触媒が迅速に加熱され、触媒表面で反応が迅速に進行する。脂肪酸トリグリセライドである植物油をメタノールと反応させて、エステル交換させる場合、通常アルカリ触媒が用いられる。この系にマイクロ波を応用すると反応が迅速に進行する。さらに、固体触媒を用いると触媒表面で反応が迅速に進行し、高効率でメチルエステルが得られる。
 本講では、従来法のバイオディーゼル合成法を概観するとともに、マイクロ波を用いたバイオディーゼル合成法の研究の現状を紹介する。さらに、高圧研で行っている固体触媒・マイクロ波加熱法によるバイオディーゼル合成結果を紹介する。
1.マイクロ波加熱の特徴と効果
 1.1 マイクロ波加熱法の特徴
 1.2 最近のマイクロ波応用研究の現状
 1.3 バイオマス・バイオへのマイクロ波応用研究の傾向
2.バイオディーゼル合成の現状
各種の合成法:アルカリ触媒法、不均一触媒法、酸触媒法、酵素法、超臨界法
3.バイオディーゼル合成へのマイクロ波の応用
 3.1 均一触媒系の反応
 3.2 固体触媒系の反応
  3.2.1 遊離脂肪酸とトリグリセライドのメチルエステル化
  3.2.2 マイクロ波加熱法と従来加熱法の比較
  3.2.3 遊離脂肪酸のメチルエステル化
  3.2.4 トリグリセライドのエステル交換
  3.2.5 触媒の選定
  3.2.6 反応条件の選定
 3.3 連続プロセス
  3.3.1 均一触媒を用いた連続製造法
  3.3.2 固体触媒を用いた連続製造法
  □質疑応答・名刺交換□
第5部 マイクロ波エネルギー応用装置の開発と実用化
<趣旨>
  マイクロ波エネルギー応用装置としていわゆるマルチモード電磁界を応用した装置が広くいきわたっている。この装置の電磁界分布はマイクロ波被照射試料の大きさ、形状、誘電特性等の影響を受けて変化し、試験の再現性、安全性に課題を残している。本講座ではこのような問題を抑制したシングルモードの加熱装置に重点を置き、その中でも特に誘電損率の小さいすなわちマイクロ波を吸収しにくい試料の加熱処理に適する空胴共振器を応用した装置と関連する諸技術を紹介、説明する。そのような装置は特徴のある電磁界分布を持つ極めて強い電磁界を発生するので、丸棒、円筒、シート状の試料を高効率かつ急速に加熱することができる特徴を持つ。一例として、進行中の流通型化学反応試験装置を紹介する。
1.マイクロ波加熱の特徴
2.マイクロ波加熱装置
3.マルチモードとシングルモード
4.マイクロ波の加熱原理、境界条件
5.伝送線型装置と空胴共振器型装置
6.マイクロ波空胴共振器とその特徴
7.マイクロ波空胴共振器に関連する応用技術
8.空胴共振器型装置の応用例
9.流通型マイクロ波化学反応装置
  □質疑応答・名刺交換□
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Chem-Station代表。早稲田大学理工学術院教授。専門は有機化学。主に有機合成化学。分子レベルでモノを自由自在につくる、最小の構造物設計の匠となるため分子設計化学を確立したいと考えている。趣味は旅行(日本は全県制覇、海外はまだ20カ国ほど)、ドライブ、そしてすべての化学情報をインターネットで発信できるポータルサイトを作ること。

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