東京科学大学 物質理工学院 応用化学系
Department of Chemical Science and Engineering, Institute of Science Tokyo
SCCO2 : Supercritical CO2
SCCO2の固体成分の溶解性
SCCO2の液体溶媒との混和性
Fluid Phase Informatics
molecular surface / vibration space, CFD, in-situ measurement
Fluid Phase Equilibrium and fluid dynamics in supercritical CO2 system
量子化学計算による分子表面情報と統計熱力学により、超臨界CO2系の相平衡を予測し、異相プロセスの設計に取り組んでいる．
超臨界CO2系の分光スペクトルによる反応成分のin-situ計測と、CFDによる流動解析を融合した反応場の設計に取り組んでいる．
＜関連論文＞
Development of activity coefficient model based on COSMO method for prediction of solubilities of solid solutes in supercritical carbon dioxide. The Journal of Supercritical Fluids, 50 (2009) 210-217.
Yusuke Shimoyama, Yoshio Iwai
https://doi.org/10.1016/j.supflu.2009.06.004
High-concentrated synthesis of surface modified iron oxide nanoparticles using ethanol-enhanced supercritical CO2 media, Colloids and Surfaces A-Physicochemical and Engineering Aspects, 705 (2025) 135650.
Aoi Muronosono, Taishi Furuya, Yusuke Shimoyama, Yasuhiko Orita
Pharmaceutics : cocrystal, CO2-driven crystal, lipid nanoparticle
Supercritical CO2 fluid phase toward molecular crystals and lipid nanoparticle design
超臨界CO2が有する溶解性, 拡散性, 浸透性を利用した医薬成分の共結晶, CO2駆動型結晶, 脂質ナノ粒子を形成するプロセスを開発しています．
＜関連論文＞
Norfloxacin-CO2 crystal formed under supercritical CO2 and enhanced norfloxacin dissolution properties. The Journal of Supercritical Fluids, 198 (2023) 105919.
Yingquan Hao, Seika Akiyama, YingChieh Hung, Sergei G. Kazarian, Yusuke Shimoyama
Air Utilization : CO2 capture, DAC, air battery
Supercritical drying for photo-thermal carbon adsorbent on CO2 capture
光熱変換機能を活用したCO2吸脱着プロセスの開発に向けて、超臨界乾燥を利用した多孔質カーボン吸着材を形成している．
CO2吸着後に、吸着材への光照射による発熱をCO2放散へ利用するプロセスを構築する．
＜関連論文＞
Photo-thermal CO2 desorption from amine-modified silica / carbon aerogel for direct air capture. Chemical Engineering Journal, 482 (2024) 148710.
Taishi Kataoka, Yasuhiko Orita, Yusuke Shimoyama
Supercritical drying for porous carbon electrode on metal-air battery
リチウムや鉄を負極に用いる金属-空気電池の電極の開発に向けて、超臨界乾燥を利用した多孔質カーボン電極を形成している．
カーボン微粒子のバインダーにイオン液体ゲルを用いることで、放電容量、リサイクル性能が向上する電極を構築・設計する．
＜関連論文＞
Porous carbon cathode assisted with ionogel binder fabricated from supercritical fluid technique toward Li-O2/CO2 battery application. ACS Applied Energy Materials, 3 (2020) 4421-4431.
Nattanai Kunanusont, Yusuke Shimoyama,
Microfluidics : emulsion, liposome, cosmeticsttery
Microfluidic systems are applied for fabrication of emulsion and liposome on cosmetics
マイクロ流路内での混合, 流動を制御することで，化粧品で用いられる emulsion, liposomeを形成するフロープロセスを構築している．超臨界CO2系とマイクロ流路を融合したLipTubeプロセスではliposomeの大幅なサイズ制御に成功している．
＜関連論文＞
LipTube: Liposome formation in the tube process using supercritical CO2. Industrial & Engineering Chemistry Research, 61 (2022) 14598-14608.
Yuya Murakami, Keita Inoue, Ryunosuke Akiyama, Yasuhiko Orita, Yusuke Shimoyama.
