二酸化炭素のJoule－Thomson効果を利用した微粒子分散水溶液からの粉体製造

摘要

本研究では,親水的表面を有する金属酸化物のナノ粒子を含有する水溶液から,高い生産性を保ちつつ凝集を制御できる微粒子粉体製造を,高密度CO2を利用して行う手法を提案し,その実証実験を行った．高密度CO2は,水相エマルションの分散溶媒ならびに急速膨張流体として利用される．すなわち,CO2中に混合きれた水相は高せん断速度により微細化され,これが保持きれうる短時間のうちに断熱的に減圧膨張噴霧することで微小水滴化し,きらにその際のJollle－Thomson効果を利用して水滴を冷却凝固させることで滴の合一を防ぐものである．実際にナノ粒子分散水溶液の乾燥実験を行った結果,比較的サイズ分布の狭いミクロンクラスのナノ粒子凝集体を得ることができ,本手法の有効性が実証きれた．