桜井研究室は、国内企業で調製されたミクロサイズのアルミニウム製ヒートシンク(図1)が、その構造によって触媒作用を高まることを示しました。
化学工場で流体(気体または液体)を反応させる場合には、流体を反応器の中に流れ込ませて、その中で反応させます。さらに、反応器の中に触媒を設置することで反応が促進されます。
この製品は平面に穴とフィンが付いた構造をしています。数値シミュレーションにより、この穴とフィンにより、ただの平面状の触媒に比べて流体の流れが乱されることによって、より反応が進みやすくなることを示しました。(図2)
この研究成果は触媒活性やエネルギー効率のより良い反応器の設計に役立つと期待されます。
Sakurai research group has shown that a micro-sized aluminum heat sink (supplied by a company) (Figure 1) enhances catalytic activity due to its structure.
When a fluid (gas or liquid) is reacted in a chemical plant, the fluid is made to flow into a reactor and react inside it. Furthermore, the reaction is accelerated by installing a catalyst inside the reactor.
The product has a flat structure with holes and fins. Numerical simulations show that the holes and fins disrupt the flow of the fluid and make the reaction proceed more “easily” than with a simple flat catalyst. (Figure 2)
These results are expected to be useful in designing reactors with better catalytic activity and energy efficiency.
文責 Prepared by: M.J. (学部2年生 2nd year undergraduate student)
【用語】
ヒートシンク：放熱・吸熱を目的として構造の一部をなす部品
フィン：ヒートシンクの性能を上げるために表面積が広くなるような形状の一種（板や棒の生えた剣山状や蛇腹状）
From: Hiromu Sasaki, Makoto Sakurai : Proposal of Index for Reaction Improvement Using Structured Catalyst (構造化触媒を用いた “反応改善指標” の提案), Journal of Chemical Engineering of Japan 2020