超純水ー空気系のウルトラファインバブル水において、蒸発濃縮法によってウルトラファインバブルの濃縮に成功しました。体積濃度比を調整すれば濃縮UFB数濃度をコントロール可能でした。本実験ではUFB水を初濃度の29.1倍まで濃縮（約300億個/mL)に成功しました(2020年度時点）。蒸発濃縮によってUFBサイズ分布に大きな変化はありませんでした。

ウルトラファインバブル水の希釈 Dilution of Ultrafine Bubble in Water

超音波照射による水中からのウルトラファインバブルの除去 Removal of Ultrafine Bubble in Water by ultrasonic irradiation

前進緩慢凍結法による水中からのウルトラファインバブルの除去技術の開発 Development of removal technology ofultrafine bubbles by forward slow freezing method

ウルトラファインバブル水を前進緩慢凍結した後、生成した氷を融解するとウルトラファインバブルを除去できました。

ウルトラファインバブル水の貯蔵 Long-Term Stability and Storage of Ultrafine Bubble in Water

加圧容器からのスプレー噴射によるウルトラファインバブル水の製造 Production of Ultrafine Bubble Water with Spray Injection from aPressurized Container

ウルトラファインバブル水によるビール用大麦の発芽促進 Promotionof Barley Gemination for Beer Brewing by UFBwater

ウルトラファインバブル水による壁洗浄 Wall Cleaning with Ultrafine Bubble Water

ウルトラファインバブル水によるガラス板に付着した微粒子の洗浄 Cleaning of glass surface with Spraying Ultrafine Bubble Water

超音波を印加したウルトラファインバブル水によるガラス板に付着した微粒子の洗浄 Cleaning of glass surface by Ultrafine Bubble Water with Ultrasound

ウルトラファインバブルによる水中でのマイクロバブル核生成の促進 Promotion of Nuclear Generation of Microbubbles in Ultrafine Bubble Water

明らかにUFB水中ではマイクロバブルの発生個数が多く、サイズも小さい

マイクロバブルを内包するアルギン酸ゲルビースを生成し、気体カプセル化技術を開発しました。

マイクロバブルゲルビースは乾燥させると多数の部屋をもつドライゲルビーズカプセルになります。

ポリフェノール混合液中からルチンの分離をマイクロバブル浮上分離により成功しました。

マイクロバブルの電気的吸着性を利用した廃水中に含まれるカーボン微粒子の吸着による除去プロセスの開発を行っています。
カーボン微粒子は正に帯電しており、マイクロバブルは負に帯電する性質があるので、両者を接触させると吸着が起こり、浮上していきます。これを利用すると水中からカーボン微粒子だけを分離できます。
すでに、液中のカーボン懸濁物の分離についての成果はTV報道されました。

一般的なマイクロバブル発生器では液駆動ポンプなど付加的な動力が必要です。本研究では不可動力を追加せずに、ガス分散器構造の工夫によって、１ｍｍ以下の気泡を発生させることを実現しました。これにより低エネルギーコストで高いガス溶解速度を得ることができます。
2007特許出願済

現在、様々な種類のマイクロバブル発生装置が開発されています。その中のいくつかはすでに市販されています。しかし、マイクロバブル発生器を化学反応装置に使用する場合には、その正確な性能が既知でないと使用することはたいへん危険です。そのため、事前にマイクロバブル発生器の性能を知る必要があります。本研究室では各種マイクロバブル発生器について、化学反応装置への適用の際に重要となるいくつかの点に注目して、化学工学的面から評価を行っています。

マイクロバブルを利用した新しい材料に関する研究を行っています。マイクロバブルの応用分野としては、現在液相を対象としたものがほとんどですが、本研究室ではマイクロバブルを機能性素材として注目しています。

これまでに市販されているほとんどのマイクロバブル発生器は強力な液ポンプを必要とします。そのため、マイクロバブルの発生には必ず高速の液流が伴います。本研究室では、液ポンプが不要なマイクロバブル発生方法として、蒸気凝縮法を用いた新しいマイクロバブル発生器の開発を行いました。
２００５年特許出願済

本研究室ではマイクロバブルの化学プロセスへの応用に関する研究を重点的に行い、日本混相流学会マイクロナノバブル研究会で成果報告をしています。
マイクロバブルは、直径が４０ミクロン以下の非常に小さい気泡で、通常の気泡と違ってさまざまな効果を持っています。それを化学工業の気液接触プロセスに応用すると今までに無い有効な機能が現れます。

蒸気凝縮法を用いると、マイクロバブルだけでなくマイクロドロップ（液滴）やマイクロ２相泡を簡単に製造することも可能です。
２００５年特許出願済

液中に混入したマイクロバブルは、逆になかなか除去できないなどかえってトラブルの原因になることもあります。マイクロバブルの除去にはろ過、浮上分離、遠心分離、サイクロンなどの方法がありますが、連続処理が可能で、また液流量が小さい場合に使用できる新しい方式の気泡分離装置を開発しました。これは遠心力とろ過を組み合わせた方法で、装置の小型化が容易です。
２００５年特許出願済

気泡は浮力があるため通常は上昇しますが、上昇速度より速い下降液流れでは気泡は液とともに下降していきます。
化学反応装置の中には装置内循環流を発生させ、下から上向きに液を流し、その液を別のルートで下降させる場合があります。気泡の導入方法や液の物性などにより、下降液中に気泡が混じるケースがありますが、このときの気泡の挙動は不明です。そこで本研究ではその基礎研究として下向きの液流れ中に気泡を分散させる際の生成メカニズムの解明を行っています。

冷却液中に、その冷却液と混じり合わない物質を気化させた蒸気を吹き込むと、凝縮して液化しながら気泡として膨張します。膨張速度が液化速度より小さいと、この２相気泡は気泡として離脱していくことができません。このような現象には、蒸気のもつ熱が冷却液に奪われていく熱移動と気泡に新しい蒸気が供給されていく現象とが同時に起こっています。このような直接接触凝縮により、気液２相気泡をへて液滴となるメカニズムを明らかにする研究を行っています。このような系は直接接触式熱交換器で見られます。一方、気泡をノズルから均一に生成させる技術はすでにかなり進んでいますが、均一液滴生成を行う場合には精密な制御機器が必要になります。そこで一旦、気泡として液中に発生させた後、凝縮させることで均一な液滴を容易に作ることができます。
日本工業新聞平成12年（2000年）7月18日（火）記事

最近では多くの数値流体力学計算を行うことができるソフトウェアも市販されてきています。そうしたソフトを有効に利用し、実験で得られた貴重なデータを導入することにより、ソフトの信頼性を向上させ、装置設計に生かすことができます。

最近、CO2ガスを６００～８００℃の高温下で高濃度で吸収できる画期的なセラミック粒子が開発されました。この粒子を用いると、火力発電所から排出される高温の排気ガスを冷却することなく最初にCO2だけを分離除去できます。そのため、貴重な熱エネルギーのロスがなくなります。一方、化石燃料の燃焼前改質と併用すれば、より低コストで運転も可能です。しかし、実用化を行うには、さらに高効率な運転方法や装置設計が必要です。　そこで、本研究ではまずその基礎研究として、高温ＣＯ２吸収粒子および吸収媒体の製造法の検討および、より高性能なプロセスシステムの開発を行っています。 Recently, high efficient CO2 absorption ceramic particles have been developed at the industry in Japan. When the particles are utilized at the effluent process in power plants, the CO2 emission to atmosphere can be reduced. We design the characteristics of the particles and the suitable process.

従来の気液系化学反応は水溶液あるいは有機溶媒を連続液相とするものがほとんどであるため、１００℃を超える高温場での反応の例はほとんどありません。しかし、高温で液体となる溶融塩を連続液相とし、気体との反応を行わせると、高温であることにより非常に高速な反応速度を実現することができます。そこでこの技術を応用して革新的な高速反応装置の実現を目指して研究を行っています。

食品飲料の原料水、病院など医療機関で使用する水、温泉など付加価値のある水のリサイクル、家庭用の水道水などに含まれている菌の中には有害なものもあり、除去する必要が出てきます。しかしながら加熱殺菌などが難しい場合には紫外線殺菌あるいは光触媒を利用した殺菌が可能になると非常に有用です。 For drinking water, sterrized water for hospital and recycle water in hot springs, the technology of water sterrization is very important. In this study, using infra-violet light as well as optcatalyst to sterrize, a novel sterrization reactors are developped.

To develop more effective organic efluent waste water treatment process, a novel unaerobic active sludge is utilized.

Circulating fluidized beds are often used as boilers and FCC process due to good combustion efficiency and reactivity. When the circulating fluidized bed is utilized as a gas-solid catalytic reactor, it is important that reactant gases react stably enough with solid catalyst because of constant composition and yield of products.
So, it is necessary to control quantitatively the feed rate of gaseous reactants and catalytic particle in reactor. Although the control of gas flow rate is not so difficult, the solid particle circulation rate cannot be operated quantitatively enough. There are two principal techniques to control particle flow rate in circulating fluidized bed.
When the catalytic reaction can be separated into consumption and regeneration of catalyst activity, the twin-column circulating fluidized bed system can be utilized to recycle catalysts continuously.
In this study, to design a J-shaped pneumatic valves to control solid particle circulation flow rate, the effect of operating parameters on particle flow rate, pressure drop and gas entrainment through the J-valve was investigated experimentally.

やわらかい材質に多数のガス（または液）の流通路を作るとこれまでに無い新しい機能が現れてきます。その用途は食品、バイオテクノロジー、ポリマーをはじめいろいろな分野で利用できる可能性を持っています。 We developed microchannels in soft gel material.

好気性活性汚泥は現在、生物化学的な有機排水処理プロセスにおいて広く用いられています。しかし、その運転方法や曝気装置の様式によって性能が変化します。そこで本研究室ではこれまでに培ってきたさまざまな気泡塔様式と好気性活性汚泥による排水処理装置との適合性を明らかにしていく研究を行っています。 In the case of mass transfer into highly viscous liquids by using an internal airlift bubble columns, the performance is reduced. Because the friction between the walls in the column and liquids increases with increasing viscosity. In this study, therefore, the screw type propeller was set in the draft tube. By revolving the propeller, the viscous liquid was forced to circulate in the bubble column. The mass transfer coefficient increased with forced circulation rate of liquid.

In the case of mass transfer into highly viscous liquids by using an internal airlift bubble columns, the performance is reduced. Because the friction between the walls in the column and liquids increases with increasing viscosity. In this study, therefore, the screw type propeller was set in the draft tube. By revolving the propeller, the viscous liquid was forced to circulate in the bubble column. The mass transfer coefficient increased with forced circulation rate of liquid.