寺坂 宏一 (テラサカ コウイチ)

Terasaka, Koichi

写真a

所属(所属キャンパス)

理工学部 応用化学科 (矢上)

職名

教授

HP

特記事項

3-14-1, Hiyoshi, Kohoku-ku

外部リンク

総合紹介 【 表示 / 非表示

  • マイクロバブルおよびウルトラファインバブルの化学反応器への応用

経歴 【 表示 / 非表示

  • 1986年04月
    -
    1987年05月

    旭硝子株式会社, 鹿島工場化学品製造部有機課

  • 1991年04月
    -
    1992年03月

    鐘淵化学工業株式会社, 生産技術研究所, 研究員

  • 1992年04月
    -
    1995年03月

    慶應義塾大学理工学部, 応用化学科, 助手

  • 1995年04月
    -
    2000年03月

    慶應義塾大学理工学部, 応用化学科, 専任講師

  • 1995年09月
    -
    1996年08月

    ブラウンシュバイク工科大学, 客員教授

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学歴 【 表示 / 非表示

  • 1984年03月

    慶應義塾, 工学部, 応用化学科

    大学, 卒業

  • 1986年03月

    慶應義塾, 工学研究科, 応用化学専攻

    大学院, 修了, 修士

  • 1991年03月

    慶應義塾, 理工学研究科, 応用化学専攻

    大学院, 修了, 博士

学位 【 表示 / 非表示

  • 工学修士, 慶應義塾, 課程, 1986年03月

  • 工学博士, 慶應義塾, 課程, 1991年03月

職務上の実績に関する事項 【 表示 / 非表示

  • 2011年12月

    マイクロバブルの食品工学への応用

  • 2014年11月

    第6回ファインバブル技術講習会 オーガナイザー

     活動内容を見る

    「ファインバブル技術の最新動向と計測技術の実演」

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 化工物性・移動操作・単位操作 (化学工学一般)

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • ファインバブルサイエンス

  • 気泡・液滴分散工学

研究テーマ 【 表示 / 非表示

  • ファインバブルの発生メカニズムと化学反応装置への応用, 

    2001年
    -
    継続中

共同研究希望テーマ 【 表示 / 非表示

  • マイクロバブルの化学反応装置への応用・性能評価・実用化

    産学連携、民間を含む他機関等との共同研究等を希望する,  希望形態: 受託研究, 共同研究

 

著書 【 表示 / 非表示

  • ファインバブル入門

    寺坂 宏一氷室 昭三、安藤 景太、秦 隆志, 日刊工業新聞社, 2016年11月

  • 気泡・分散系現象の基礎と応用

    寺坂 宏一, 三恵社, 2016年10月

    担当範囲: 58-76

  • 流体移動解析

    寺坂 宏一, 朝倉書店, 2011年10月

    担当範囲: 71-74

  • マイクロバブル・ナノバブルの最新技術II

    寺坂 宏一, シーエムシー出版, 2010年05月

    担当範囲: 145-150

  • 「マイクロ・ナノバブルとソノプロセス」 -いろいろ使える「微細泡」の驚異の作用-

    寺坂 宏一, (株)ティー・アイ・シィー, 2010年05月

    担当範囲: 265-274

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論文 【 表示 / 非表示

  • Destabilization of ultrafine bubbles in water using indirect ultrasonic irradiation

    Tanaka S., Kobayashi H., Ohuchi S., Terasaka K., Fujioka S.

    Ultrasonics Sonochemistry (Ultrasonics Sonochemistry)  71 2021年03月

    ISSN  13504177

     概要を見る

    © 2020 The Authors Ultrafine bubble (UFB) is a bubble with a diameter of less than 1 μm. Little attention has been paid to the defoaming and removal of UFBs. This study proposes a method to destabilize UFBs by using indirect ultrasonic irradiation. Besides, the destabilization mechanism of UFB was investigated. The ultrasonic frequency was 1.6 MHz and the dissipated power was 30 W. UFB dispersions were prepared using two different types of bubble generators: pressurized dissolution method and swirling liquid flow method. The effects of ultrasonic irradiation on the stability of UFBs were evaluated by particle tracking analysis (PTA) and electrophoretic zeta potential measurement. Results showed that the indirect ultrasonic irradiation for 30 min reduced the number concentration of UFBs by 90% regardless of the generation method. This destabilization was attributed to a decrease in the magnitude of zeta potential of UFBs due to the changes in pH and electrical conductivity. These changes in the electrochemical properties were caused by the formation of nitric acid. To study the destabilization mechanism, the pH of the UFB dispersions were modified by titration; the chemical and mechanical effects of ultrasound were separately examined. It was found that not only the chemical effect caused by the formation of nitric acid but also the mechanical effect contributed to the destabilization of UFB. Feasibility studies were also performed for UFBs in an aqueous surfactant solution and UFBs in a solid particle dispersion. The proposed method selectively destabilized UFBs in the solutions.

  • Hydrodynamic and mass transfer correlation in a microbubble aerated stirred tank reactor

    Matthes S., Thomas B., Ohde D., Hoffmann M., Bubenheim P., Liese A., Tanaka S., Terasaka K., Schlueter M.

    Journal of Chemical Engineering of Japan (Journal of Chemical Engineering of Japan)  53 ( 10 ) 577 - 584 2020年10月

    ISSN  Print ISSN : 0021-9592

     概要を見る

    © 2020 The Society of Chemical Engineers, Japan Many chemical and biocatalytic reactions are consuming gaseous species like oxygen, provided by the mass transfer across interfaces of multiphase contact apparatuses. For biocatalytic reactions a macroscopic aeration can lead to reduced enzyme activity by foaming and shear forces and for fast chemical reactions in multiphase flows, the mass transfer limitation is often the bottleneck for a process optimization. The present study investigates the use of bubbles with diameters less than 100 µm for aeration of a 3 L lab scale stirred tank reactor. For demineralized water and a solution of glucose and bovine serum albumin (BSA) as biocatalytic model protein solution, two different membrane spargers with a mean pore size of 1 µm and 2 µm are investigated. Determining the influence of the energy input on the hydrodynamics of the system, endoscopic measurements of bubble size distributions are carried out. The mass transfer performance of the two spargers is analyzed by measurements of the oxygen kla value for varying gas flow rates. As a result microbubble aeration shows a significant higher mass transfer performance compared to an open tube aeration saving 60% of the gaseous phase by reaching the same kla values. Besides high specific interfacial areas and long residance times, the Laplace pressure inside the bubble is identified as an enhancing force for mass transfer at microscale.

  • Generation and Long-Term Stability of Ultrafine Bubbles in Water

    Tanaka S., Terasaka K., Fujioka S.

    Chemie-Ingenieur-Technik (Chemie-Ingenieur-Technik)  2020年

    ISSN  0009286X

     概要を見る

    © 2020 Wiley-VCH GmbH This study investigated submicron-sized bubbles, more precisely ultrafine bubbles (UFBs). The number concentration, size, and scattered light intensity of UFBs were measured by particle tracking analysis (PTA). The results showed that storage temperature had a significant effect, whereas the storage containers had little effect on the long-term stability of UFBs. It was found that the second-order aggregation rate equation could predict the stability of UFBs; however, there were some differences from the theory at high storage temperatures. The features of the PTA were also discussed in detail.

  • Dissolution and Shrinking of a Single Microbubble in Stationary Liquid with Surfactants

    Fujioka S., Mizuno K., Terasaka K.

    Chemie-Ingenieur-Technik (Chemie-Ingenieur-Technik)  2020年

    ISSN  0009286X

     概要を見る

    © 2020 Wiley-VCH GmbH For a variety of applications of microbubbles, it is necessary to clarify the dissolution dynamics and the lifetime of a microbubble. Although various models have been proposed, predicting the dissolution rate of a microbubble in a static fluid with a surfactant is still difficult. In this study, dissolution behavior was predicted with taking into account the mass transfer inhibition effect due to a surfactant at the bubble surface. The shrinking behavior of an oxygen microbubble was observed with several surfactants and the experimental results were in good agreement with model predictions.

  • Comparative investigation of fine bubble and macrobubble aeration on gas utility and biotransformation productivity

    Thomas B., Ohde D., Matthes S., Engelmann C., Bubenheim P., Terasaka K., Schlüter M., Liese A.

    Biotechnology and Bioengineering (Biotechnology and Bioengineering)  2020年

    ISSN  00063592

     概要を見る

    © 2020 The Authors. Biotechnology and Bioengineering published by Wiley Periodicals LLC The sufficient provision of oxygen is mandatory for enzymatic oxidations in aqueous solution, however, in process optimization this still is a bottleneck that cannot be overcome with the established methods of macrobubble aeration. Providing higher mass transfer performance through microbubble aerators, inefficient aeration can be overcome or improved. Investigating the mass transport performance in a model protein solution, the microbubble aeration results in higher kLa values related to the applied airstream in comparison with macrobubble aeration. Comparing the aerators at identical kLa of 160 and 60 1/h, the microbubble aeration is resulting in 25 and 44 times enhanced gas utility compared with aeration with macrobubbles. To prove the feasibility of microbubbles in biocatalysis, the productivity of a glucose oxidase catalyzed biotransformation is compared with macrobubble aeration as well as the gas-saving potential. In contrast to the expectation that the same productivities are achieved at identically applied kLa, microbubble aeration increased the gluconic acid productivity by 32% and resulted in 41.6 times higher oxygen utilization. The observed advantages of microbubble aeration are based on the large volume-specific interfacial area combined with a prolonged residence time, which results in a high mass transfer performance, less enzyme deactivation by foam formation, and reduced gas consumption. This makes microbubble aerators favorable for application in biocatalysis.

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KOARA(リポジトリ)収録論文等 【 表示 / 非表示

総説・解説等 【 表示 / 非表示

  • 次代を拓く!産業イノベーションセミナーを開催

    寺坂 宏一

    神戸商工だより (神戸商工会議所)   ( 725 ) 13 - 13 2015年10月

    総説・解説(商業誌、新聞、ウェブメディア), 単著

  • ファインバブル技術の最前線

    寺坂 宏一

    日本エネルギー学会誌 (日本エネルギー学会)  93 ( 11 ) 1022 - 1024 2014年11月

    総説・解説(学術雑誌), 単著

  • ファインバブル技術のトレンドと課題

    寺坂 宏一

    化学工学 (化学工学会)  78 ( 9 ) 580 - 584 2014年09月

    総説・解説(学術雑誌), 単著

研究発表 【 表示 / 非表示

  • 2D14 Effect of storage temperature on the colloidal stability of ultrafine bubbles in pure water

    Shunya Tanaka, Koichi Terasaka, Satoko Fujioka

    OKINAWA COLLOIDS 2019 (NAGO Okinawa) , 2019年11月, 口頭(一般), The Division of Colloid and Surface Chemistry (DCSC), Chemical Society of Japan (CSJ)

  • Study on Floor Cleaning by Ultra Finebubbles

    Shin Nagata, Hiroshi Matsuyama, Takayuki Suzuki, Hideaki Shakutsui Yasutaka Hayamizu, Takatoshi Fujii, Takashi Hata, Yusuke Nishiuchi, Shozo Himuro, Koichi Terasaka

    Second International Workshop on the Applications of Fine and Ultrafine Bubbles (Dalhousie University) , 2019年10月, ポスター(一般), Process Engineering & Applied Science, Dalhousie University

  • Ultrafine Bubble Stability During Aquaculture Nutrient Distribution

    Shun Harada, Adam Donaldson, Adel M. Al Taweel, Koichi Terasaka

    Second International Workshop on the Applications of Fine and Ultrafine Bubbles (Dalhousie University) , 2019年10月, ポスター(一般), Process Engineering & Applied Science, Dalhousie University

  • An Introduction to Fine Bubble Applications

    Koichi Terasaka

    Second International Workshop on the Applications of Fine and Ultrafine Bubbles (Dalhousie University) , 2019年10月, 口頭(基調), Process Engineering & Applied Science, Dalhousie University

  • Ultrafine bubble formation by spray injection from pressurized container

    Kyoka Yamazaki, Koichi Terasaka

    Second International Workshop on the Applications of Fine and Ultrafine Bubbles (Dalhousie University) , 2019年10月, ポスター(一般), Process Engineering & Applied Science, Dalhousie University

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競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • ファインバブルサイエンスの発展を加速する革新的計測技術と精製技術の国際研究開発

    2020年04月
    -
    2023年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 寺坂 宏一, 基盤研究(B), 補助金,  代表

  • ファインバブルサイエンス構築にむけた革新的物性計測技術の国際研究開発

    2017年04月
    -
    2020年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 寺坂 宏一, 基盤研究(B), 補助金,  代表

  • 第2回マルチスケール多相プロセス工学国際シンポジウム

    2014年09月

    慶応義塾大学, 小泉信三記念基金, 寺坂宏一, 補助金,  代表

  • ファインバブルの機能性解明と産業基盤技術の構築

    2014年04月
    -
    2017年03月

    日本学術振興会, 科学研究費補助金(文部科学省・日本学術振興会), 寺坂宏一, 補助金,  代表

  • 気泡塔を利用したスマートグリット装置の開発

    2014年04月
    -
    2015年03月

    科学研究費補助金(文部科学省・日本学術振興会), 補助金, 

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Works 【 表示 / 非表示

  • ファインバブルの基礎と計測および実用化

    寺坂宏一

    日本機械学会 混相流入門:実験・数値計算の基礎から実例まで, 

    2019年11月

    その他, 単独

  • ファインバブルを用いた壁面付着物の洗浄

    寺坂宏一

    大阪科学技術センター 第51回洗浄に関するシンポジウム, 

    2019年11月

    その他

  • ファインバブル技術の基礎と研究動向

    寺坂宏一

    日本化学会 第9回CSJ化学フェスタ タワーホール船堀 , 

    2019年10月

    その他, 単独

  • 電子情報技術部会 エレクトロニクス交流会

    寺坂宏一

    新化学技術推進協会, 

    2019年09月

    その他, 単独

     発表内容を見る

    講演会「ファインバブルの基礎と展望」

  • 洗浄総合展

    寺坂宏一

    パシフィコ横浜, 

    2019年09月

     発表内容を見る

    基調講演「ウルトラファインバブル水を用いた床洗浄」

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知的財産権等 【 表示 / 非表示

  • 2塩化エタンの製法およびそれに用いる装置

    特願:   1992年04月 

    特開: 特開平5-262680  1993年10月 

    特許: 5-262680 

    特許, 共同, 国内出願

  • Preparation of dichloroethane and apparatus therefor

    特願:   1992年06月 

    特開: EP 0 521 382  1993年01月 

    特許: 92110648.0 

    特許, 共同, PCT国際出願

  • 単一上昇気泡の3次元形状及び上昇速度の測定法及び測定装置

    特願: 特願2003-331836  2003年09月 

    特開: 特開2005-098797  2005年04月 

    特許: 特許第4144748  2008年06月

    特許, 単独, 国内出願

  • 高粘性液体用気泡分散装置

    特願: 特願2004-212836  2004年07月 

    特開: 特開2006-026601  2006年02月 

    特許: 特許第3719681号  2005年09月

    特許, 単独, 国内出願

  • 炭酸ガス吸収・脱離ベッド

    特願: 特願2005-019112  2005年01月 

    特開: 特開2006-205023  2006年08月 

    特許, 単独, 国内出願

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受賞 【 表示 / 非表示

  • TOP DOWNLOADED PAPER 2018-2019 in Chemie Ingenieur Technik

    Ohde D., Thomas B., Matthes S., Percin Z., Engelmann C., Bubenheim P., Terasaka K., Schlüter M., Liese A. , 2020年05月, John Wiley & Sons Pte Ltd, Fine Bubble-based CO2 Capture Mediated by Triethanolamine Coupled to Whole Cell Biotransformation

    受賞区分: 学会誌・学術雑誌による顕彰,  受賞国: Singapore

  • 日本食品工学会優秀ポスター発表賞

    藤岡沙都子、栗山志緒里、寺坂宏一、川口勇太郎、竹内秀和、後藤雅広, 2015年08月, 日本食品工学会, CFDシミュレーションを用いた乳化用スタティックミキサーの開発

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞,  受賞国: 日本

  • 日本食品工学会第16回年次大会優秀ポスター発表賞

    藤岡沙都子, 栗山志緒里, 寺坂宏一, 川口勇太郎, 竹内秀和, 後藤雅広, 2015年08月, 日本食品工学会, CFDシミュレーションを用いた乳化用スタティックミキサーの開発

  • Chemical Engineering Science, Award of Top Cited Papers for 2011 & 2012

    寺坂宏一,平林藍,西野貴則,藤岡沙都子, 小林大祐, 2014年10月, Elsevior

    受賞区分: 国内外の国際的学術賞

  • 化学工学会研究賞 實吉雅郎記念賞

    寺坂宏一, 2014年03月, 化学工学会

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞,  受賞国: 日本

     説明を見る

    研究題目 「マイクロバブルの工学的応用に関する研究」

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担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 応用化学輪講

    2021年度

  • 応用化学実験A

    2021年度

  • 開放環境科学課題研究

    2021年度

  • 開放環境科学特別研究第2

    2021年度

  • 開放環境科学特別研究第1

    2021年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 / 非表示

  • 反応装置工学

    慶應義塾, 2015年度, 秋学期, 専門科目, 講義, 専任, 1時間, 13人

  • 応用化学計算基礎

    慶應義塾, 2015年度, 秋学期, 専門科目, 実習・実験, 専任, 1時間, 60人

  • 応用化学実験A

    慶應義塾, 2015年度, 春学期, 専門科目, 実習・実験, 専任, 3時間, 160人

  • 化学工学演習

    慶應義塾, 2015年度, 春学期, 専門科目, 演習, 専任, 1時間, 160人

  • 化学工学

    慶應義塾, 2015年度, 春学期, 専門科目, 講義, 専任, 1時間, 160人

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教育活動及び特記事項 【 表示 / 非表示

  • 慶応大・応化短期海外派遣プログラム TU-HHサマースクール(ドイツ・ハンブルク)

    2015年09月

    , その他特記事項

  • オープンキャンパス

    2015年08月
    -
    継続中

    , その他特記事項

     内容を見る

    寺坂研究室が慶應義塾大学理工学部のオープンキャンパスで、「マイクロバブルゲルを使ったケミカルデリバリー」のテーマで高校生むけに研究室公開

  • 慶応大・応化短期海外派遣プログラム TU-HHサマースクール(ドイツ・ハンブルク)

    2014年06月

    , その他特記事項

 

社会活動 【 表示 / 非表示

  • ドイツ研究振興協会

    2017年02月
    -
    継続中
  • ファインバブル学会連合

    2015年04月
    -
    継続中

     概要を見る

    「ファインバブル」に関連する学協会内の専門家組織(部会、分科会、研究会、工業会など)を横断的に提携し、それぞれの科学技術研究開発活動に関する情報交換を密接に行う拠点およびコミュニティを担う

  • ファインバブル産業会

    2013年03月
    -
    継続中
  • ファインバブル産業会

    2012年09月
    -
    2012年11月
  • 微細気泡産業会

    2012年07月
    -
    継続中

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所属学協会 【 表示 / 非表示

  • ファインバブル学会連合, 

    2015年04月
    -
    継続中
  • 日本混相流学会 混相流技術リエゾン専門委員会 マイクロバブル・ナノバブルの標準化への道筋を検討するWG, 

    2011年09月
    -
    2013年02月
  • 日本混相流学会, 

    2010年12月
  • 化学工学会リエゾン委員会 学情報リエゾンチーム, 

    2010年04月
    -
    継続中
  • 日本ソノケミストリー学会, 

    2009年10月
    -
    継続中

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委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2017年05月
    -
    2020年04月

    評議員, ファインバブル学会連合

  • 2017年04月
    -
    継続中

    認証委員会委員長 , ファインバブル産業会

  • 2015年05月
    -
    2017年03月

    認証委員会委員, ファインバブル産業会

  • 2014年04月
    -
    2017年03月

    理事長, ファインバブル学会連合

  • 2014年04月
    -
    2017年03月

    評議員, ファインバブル学会連合

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