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【特集】マイクロバブル・ナノバブルの最新動向
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総論―
マイクロバブル・ナノバブルの食品・農業分野への応用
Applications of Microbubbles and Nanobubbles for Foods and Agriculture
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寺坂宏一(慶應義塾大学 理工学部 応用化学科 教授)
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ナノ粒子計測装置「NanoSight」によるナノバブル計測
Nanobubble Size Measurement by NanoSight System
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入江文子(日本カンタム・デザイン(株) 先端技術部 アプリケーションスペシャリスト)
近年注目されるマイクロ・ナノバブルの効果を実証するうえで,バブルサイズ・濃度情報が重要となるが,その測定手法は確立されていない。本稿では,個々の粒子ブラウン運動を観察して粒子径,濃度,ゼータ電位を計測する「ナノサイトシステム」の紹介,およびナノバブル計測の結果を紹介する。
【目次】
1.背景
2.ナノサイトシステムとは
3.測定原理・手法
3.1 粒子の可視化
3.2 粒子径の算出
3.3 ゼータ電位の算出
4.ナノサイトシステムを用いたナノバブル計測
5.おわりに
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マイクロバブル・ナノバブルを安定製造するGALF技術と農業応用
Micro‐/Nano-bubble Generation Technology,”GALF”and its Agricultural Application
-------------------------------------------------------------------------
徳田 潤(IDEC (株) 技術戦略部 先端技術推進グループ 推進マネージャー)
前田重雄(IDEC (株) 技術戦略部 先端技術推進グループ)
独自の加圧管路方式による”GALF”技術は,マイクロバブルやナノバブルを高密度で安定に製造し,スケールアップが容易であるなどの特徴を有している。われわれは,トラッキング法による測定により1ml当たり1億個程度のナノバブルの存在を確認した。また,酸素ナノバブルをフリルアイスの水耕栽培に適用し,育成促進効果を確認した。
【目次】
1.はじめに
2.GALF の原理
3.バブルの特性と測定
4.農業応用事例
5.おわりに
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異なるガスのマイクロバブル,およびオゾンマイクロバブルの発生方法の違いが植物病原菌の殺菌に及ぼす影響
Microbicidal Effects of Different Gas-Microbubbles and Ozone Microbubbles generated by Different Methods against Pathogenic Fungus and Bacterium that Infect Plants
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玉置雅彦(明治大学 農学部 教授)
異なるガスのMB,およびオゾンMBの発生方法の違いが,根から侵入する植物病原菌に対する殺菌効果を検討した。オゾンMBは非常に高い殺菌効果を示したが,酸素MBおよび二酸化炭素MBには殺菌効果は認められなかった。また,加圧溶解法で発生させたオゾンMBは,二相流旋回法で発生させたオゾンMBよりも殺菌効果が高かった。
【目次】
1.はじめに
2.異なるガスのマイクロバブルがF.oxysporum f.sp.melonisおよびP.carotovorum subsp.carotovorumの殺菌に及ぼす影響
3.オゾンマイクロバブルの発生方法の違いがF.oxysporum f.sp.melonisおよびP.carotovorum subsp.carotovorumの殺菌に及ぼす影響
4.おわりに
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食品産業への応用
Applications of Micro- and Nano-Bubbles for Food Industry
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中村宣貴((独)農業・食品産業技術総合研究機構 食品総合研究所 食品工学研究領域 主任研究員)
許 晴怡((独)農業・食品産業技術総合研究機構 食品総合研究所 食品工学研究領域 農研機構特別研究員)
市川創作(筑波大学 大学院 生命環境科学研究科 准教授)
椎名武夫((独)農業・食品産業技術総合研究機構 食品総合研究所 食品工学研究領域 流通工学ユニット長)
食品産業におけるMNBの利用および研究開発状況を文献情報に基づいて概括したのち,農林水産省委託プロジェクト研究「食品ナノテク」で実施している研究のうち,生物由来界面活性剤を用いたMNB水の作製,および加圧溶解式MNB発生装置を用いたMNB水の作製について,研究内容の一端を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.食品産業におけるMNB利用技術の開発動向
2.1 溶存ガス濃度の制御
2.2 分離・分解
2.3 殺菌
3.生物由来界面活性剤を用いたMBの安定化
3.1 微生物由来界面活性剤
3.2 動物由来界面活性剤
3.3 植物由来界面活性剤
3.4 大豆油由来の新規界面活性剤
4.加圧溶解法により形成されるマイクロバブルの評価
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排水処理分野へのマイクロバブルの活用
Utilization of Micro Bubble Technology for Wastewater Treatment Field
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副島孝一((株)前川製作所 技術研究所 係長)
本稿ではマイクロバブルを高度排水処理プロセスに利用した内容を紹介する。単一処理槽型栄養塩(窒素・リン)除去プロセスである「嫌気/好気/無酸素プロセス(AOAプロセス)」を用いて,その前処理工程でマイクロバブルならびにオゾンマイクロバブルを活用し,それぞれの運転性能ならびに汚泥リン含有率を実廃水で検討した。
【目次】
1.はじめに
2.装置ならびに運転方法
2.1 AOA(嫌気/好気/無酸素)プロセスの原理
2.2 装置外観
2.3 運転方法
3.結果
3.1 有機物・窒素・リン除去率・リン含有率
3.2 MLSS濃度
4.おわりに
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研究開発情報
Report of Research & Development
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有機半導体のエネルギーレベルの制御 ―新しい発光機構に基づく高効率発光デバイスの創製へ―
Control of Energy Levels in Organic Light.emitting Materials aimed for New Light Emitting Mechanism
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中川哲也(九州大学 最先端有機光エレクトロニクス研究センター 特任助教)
安達千波矢(九州大学 最先端有機光エレクトロニクス研究センター センター長,教授)
一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギー差を小さくすることができれば,通常は,その遷移確率が小さい三重項励起状態から一重項励起状態への逆項間交差が高効率で生じ,熱活性化遅延蛍光(Thermally Stimulated Delayed Fluorescence;TADF)の発現に至る。適切な発光分子を設計すれば,高効率な逆項間交差過程が実現できる。
【目次】
1.はじめに
2.ポルフィリン誘導体のTADF現象
3.新しいTADF分子の設計
4.おわりに
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ポリアミド多孔質微粒子POMPの物性および化粧品原料としての機能について
The Properties and Cosmetic Applications of Porous Polyamide Powder, POMP
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庄司達也(宇部興産(株) 研究開発本部 有機機能材料研究所 構造制御Gr. 主席研究員)
ポリアミド多孔質微粒子POMPは,溶媒誘起相分離法を用いて作られた多孔質で球晶状構造をもつ平均粒子径5～15μmほどの微粒子である。粒子表面の無数の細孔は中心付近まで達しているため,比表面積がとても大きく,吸放湿特性,吸油特性,光散乱特性に優れた機能性材料である。このため,POMPを化粧品原料として用いた際,ソフトフォーカス性や透明感,ロングラスティング効果,スクラブ効果などが期待できる。
【目次】
1.はじめに
2.溶媒誘起相分離法を用いたポリアミドの粒子化
3.ポリアミド多孔質微粒子POMPの構造と物性
4.POMPの機能
5.POMPの表面処理・複合化
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
新しいヘアスタイリングコンディショナーシリコーンの開発
Development of Unique Silicone for Hair Styling & Conditioning
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外山貴敏(東レ・ダウコーニング(株) ライフサイエンス開発部・応用技術グループ)
Dow Corning社では架橋構造をもつシリコーンをエマルション化することにより,ヘアコンディショニング性だけでなく,ヘアスタイリング性の保持にも効果のあるシリコーンの開発に成功した。本稿では,新規なスタイリングコンディショナーシリコーンを中心に,最近のヘアケア用シリコーンの開発動向について述べる。
【目次】
1.市場動向
2.ヘアケア用シリコーン
3.CE-7080の性能評価
3.1 スタイリング性の評価
(1) カール保持力試験
(2) カールのまとまり評価
(3) べたつきのなさ
3.2 ヘアコンディショニング性の評価6)
(1) 滑り
3.3 配合安定性の評価
4.今後の展開
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連載講座 高活性安定化添加剤の創造と開発をめざして
chap.2 フェノール系酸化防止剤は有機物の良薬
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フェノール系酸化防止剤の評価法
Evaluation of Phenolic Antioxidants
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大勝靖一(工学院大学名誉教授)
連鎖担体ラジカル捕捉添加剤の性能の評価法には,単に添加剤の良否の序列を理解するものから添加剤の機能を根本的に理解しようとするものまで,評価の目的に応じて数種の方法がある。今回はこれらの点について,フェノール系酸化防止剤を例に,主に4つの評価法を説明する。最後に研究者が意図する研究目的に沿った評価法を使用しないと時間や経費がかかり,誤った結論を出しやすいことを提示したい。
【目次】
1.はじめに
2.誘導期法による評価
3.動力学的方法による評価
3.1 酸素吸収速度法
3.1.1 ペルオキシラジカルの捕捉と動力学
3.1.2 アルキルラジカルの捕捉と動力学
3.1.3 nとkinhの意義
3.1.4 nとkinhの現状認識
3.2 その他の動力学的方法
4.誘導期法と動力学的方法の比較
5.おわりに
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連載 触媒からみる化学工業の未来‐33
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石炭液化触媒
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室井髙城(アイシーラボ 代表;早稲田大学 招聘研究員;神奈川大学 非常勤講師)
石油は2020年には生産のピークを迎えるといわれている。タールサンドや天然ガスも利用できるが,石炭の埋蔵量は130年以上といわれている。石炭の液化は日本では戦前から研究されてきたが,安価な石油が入手できるようになり,技術開発は日の目を見ることはなかった。ここでは石炭の直接液化について述べる。
【目次】
1.石炭液化の歴史
2.NEDOLプロセス
3.BCLプロセス
4.世界の液化プロセス
5.石炭液化製造コスト
6.中国の実情
7.石炭液化の課題
8.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
ケミカルプロフィル
-------------------------------------------------------------------------
フタルイミド
(Phthalimide)
-------------------------------------------------------------------------
(1)概要
(2)毒性
(3)製法
(4)生産
(5)需要
(6)価格
-------------------------------------------------------------------------
アセト酢酸-o-トルイダイド
(Acetoacetic-o-toluidide)
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(1)概要
(2)毒性
(3)製法
(4)生産
(5)需要
(6)価格
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ニュースダイジェスト
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海外編
国内編
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総論―
マイクロバブル・ナノバブルの食品・農業分野への応用
Applications of Microbubbles and Nanobubbles for Foods and Agriculture
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寺坂宏一(慶應義塾大学 理工学部 応用化学科 教授)
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ナノ粒子計測装置「NanoSight」によるナノバブル計測
Nanobubble Size Measurement by NanoSight System
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入江文子(日本カンタム・デザイン(株) 先端技術部 アプリケーションスペシャリスト)
近年注目されるマイクロ・ナノバブルの効果を実証するうえで,バブルサイズ・濃度情報が重要となるが,その測定手法は確立されていない。本稿では,個々の粒子ブラウン運動を観察して粒子径,濃度,ゼータ電位を計測する「ナノサイトシステム」の紹介,およびナノバブル計測の結果を紹介する。
【目次】
1.背景
2.ナノサイトシステムとは
3.測定原理・手法
3.1 粒子の可視化
3.2 粒子径の算出
3.3 ゼータ電位の算出
4.ナノサイトシステムを用いたナノバブル計測
5.おわりに
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マイクロバブル・ナノバブルを安定製造するGALF技術と農業応用
Micro‐/Nano-bubble Generation Technology,”GALF”and its Agricultural Application
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徳田 潤(IDEC (株) 技術戦略部 先端技術推進グループ 推進マネージャー)
前田重雄(IDEC (株) 技術戦略部 先端技術推進グループ)
独自の加圧管路方式による”GALF”技術は,マイクロバブルやナノバブルを高密度で安定に製造し,スケールアップが容易であるなどの特徴を有している。われわれは,トラッキング法による測定により1ml当たり1億個程度のナノバブルの存在を確認した。また,酸素ナノバブルをフリルアイスの水耕栽培に適用し,育成促進効果を確認した。
【目次】
1.はじめに
2.GALF の原理
3.バブルの特性と測定
4.農業応用事例
5.おわりに
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異なるガスのマイクロバブル,およびオゾンマイクロバブルの発生方法の違いが植物病原菌の殺菌に及ぼす影響
Microbicidal Effects of Different Gas-Microbubbles and Ozone Microbubbles generated by Different Methods against Pathogenic Fungus and Bacterium that Infect Plants
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玉置雅彦(明治大学 農学部 教授)
異なるガスのMB,およびオゾンMBの発生方法の違いが,根から侵入する植物病原菌に対する殺菌効果を検討した。オゾンMBは非常に高い殺菌効果を示したが,酸素MBおよび二酸化炭素MBには殺菌効果は認められなかった。また,加圧溶解法で発生させたオゾンMBは,二相流旋回法で発生させたオゾンMBよりも殺菌効果が高かった。
【目次】
1.はじめに
2.異なるガスのマイクロバブルがF.oxysporum f.sp.melonisおよびP.carotovorum subsp.carotovorumの殺菌に及ぼす影響
3.オゾンマイクロバブルの発生方法の違いがF.oxysporum f.sp.melonisおよびP.carotovorum subsp.carotovorumの殺菌に及ぼす影響
4.おわりに
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食品産業への応用
Applications of Micro- and Nano-Bubbles for Food Industry
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中村宣貴((独)農業・食品産業技術総合研究機構 食品総合研究所 食品工学研究領域 主任研究員)
許 晴怡((独)農業・食品産業技術総合研究機構 食品総合研究所 食品工学研究領域 農研機構特別研究員)
市川創作(筑波大学 大学院 生命環境科学研究科 准教授)
椎名武夫((独)農業・食品産業技術総合研究機構 食品総合研究所 食品工学研究領域 流通工学ユニット長)
食品産業におけるMNBの利用および研究開発状況を文献情報に基づいて概括したのち,農林水産省委託プロジェクト研究「食品ナノテク」で実施している研究のうち,生物由来界面活性剤を用いたMNB水の作製,および加圧溶解式MNB発生装置を用いたMNB水の作製について,研究内容の一端を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.食品産業におけるMNB利用技術の開発動向
2.1 溶存ガス濃度の制御
2.2 分離・分解
2.3 殺菌
3.生物由来界面活性剤を用いたMBの安定化
3.1 微生物由来界面活性剤
3.2 動物由来界面活性剤
3.3 植物由来界面活性剤
3.4 大豆油由来の新規界面活性剤
4.加圧溶解法により形成されるマイクロバブルの評価
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排水処理分野へのマイクロバブルの活用
Utilization of Micro Bubble Technology for Wastewater Treatment Field
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副島孝一((株)前川製作所 技術研究所 係長)
本稿ではマイクロバブルを高度排水処理プロセスに利用した内容を紹介する。単一処理槽型栄養塩(窒素・リン)除去プロセスである「嫌気/好気/無酸素プロセス(AOAプロセス)」を用いて,その前処理工程でマイクロバブルならびにオゾンマイクロバブルを活用し,それぞれの運転性能ならびに汚泥リン含有率を実廃水で検討した。
【目次】
1.はじめに
2.装置ならびに運転方法
2.1 AOA(嫌気/好気/無酸素)プロセスの原理
2.2 装置外観
2.3 運転方法
3.結果
3.1 有機物・窒素・リン除去率・リン含有率
3.2 MLSS濃度
4.おわりに
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研究開発情報
Report of Research & Development
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有機半導体のエネルギーレベルの制御 ―新しい発光機構に基づく高効率発光デバイスの創製へ―
Control of Energy Levels in Organic Light.emitting Materials aimed for New Light Emitting Mechanism
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中川哲也(九州大学 最先端有機光エレクトロニクス研究センター 特任助教)
安達千波矢(九州大学 最先端有機光エレクトロニクス研究センター センター長,教授)
一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギー差を小さくすることができれば,通常は,その遷移確率が小さい三重項励起状態から一重項励起状態への逆項間交差が高効率で生じ,熱活性化遅延蛍光(Thermally Stimulated Delayed Fluorescence;TADF)の発現に至る。適切な発光分子を設計すれば,高効率な逆項間交差過程が実現できる。
【目次】
1.はじめに
2.ポルフィリン誘導体のTADF現象
3.新しいTADF分子の設計
4.おわりに
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ポリアミド多孔質微粒子POMPの物性および化粧品原料としての機能について
The Properties and Cosmetic Applications of Porous Polyamide Powder, POMP
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庄司達也(宇部興産(株) 研究開発本部 有機機能材料研究所 構造制御Gr. 主席研究員)
ポリアミド多孔質微粒子POMPは,溶媒誘起相分離法を用いて作られた多孔質で球晶状構造をもつ平均粒子径5～15μmほどの微粒子である。粒子表面の無数の細孔は中心付近まで達しているため,比表面積がとても大きく,吸放湿特性,吸油特性,光散乱特性に優れた機能性材料である。このため,POMPを化粧品原料として用いた際,ソフトフォーカス性や透明感,ロングラスティング効果,スクラブ効果などが期待できる。
【目次】
1.はじめに
2.溶媒誘起相分離法を用いたポリアミドの粒子化
3.ポリアミド多孔質微粒子POMPの構造と物性
4.POMPの機能
5.POMPの表面処理・複合化
6.おわりに
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新しいヘアスタイリングコンディショナーシリコーンの開発
Development of Unique Silicone for Hair Styling & Conditioning
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外山貴敏(東レ・ダウコーニング(株) ライフサイエンス開発部・応用技術グループ)
Dow Corning社では架橋構造をもつシリコーンをエマルション化することにより,ヘアコンディショニング性だけでなく,ヘアスタイリング性の保持にも効果のあるシリコーンの開発に成功した。本稿では,新規なスタイリングコンディショナーシリコーンを中心に,最近のヘアケア用シリコーンの開発動向について述べる。
【目次】
1.市場動向
2.ヘアケア用シリコーン
3.CE-7080の性能評価
3.1 スタイリング性の評価
(1) カール保持力試験
(2) カールのまとまり評価
(3) べたつきのなさ
3.2 ヘアコンディショニング性の評価6)
(1) 滑り
3.3 配合安定性の評価
4.今後の展開
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連載講座 高活性安定化添加剤の創造と開発をめざして
chap.2 フェノール系酸化防止剤は有機物の良薬
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フェノール系酸化防止剤の評価法
Evaluation of Phenolic Antioxidants
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大勝靖一(工学院大学名誉教授)
連鎖担体ラジカル捕捉添加剤の性能の評価法には,単に添加剤の良否の序列を理解するものから添加剤の機能を根本的に理解しようとするものまで,評価の目的に応じて数種の方法がある。今回はこれらの点について,フェノール系酸化防止剤を例に,主に4つの評価法を説明する。最後に研究者が意図する研究目的に沿った評価法を使用しないと時間や経費がかかり,誤った結論を出しやすいことを提示したい。
【目次】
1.はじめに
2.誘導期法による評価
3.動力学的方法による評価
3.1 酸素吸収速度法
3.1.1 ペルオキシラジカルの捕捉と動力学
3.1.2 アルキルラジカルの捕捉と動力学
3.1.3 nとkinhの意義
3.1.4 nとkinhの現状認識
3.2 その他の動力学的方法
4.誘導期法と動力学的方法の比較
5.おわりに
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連載 触媒からみる化学工業の未来‐33
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石炭液化触媒
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室井髙城(アイシーラボ 代表;早稲田大学 招聘研究員;神奈川大学 非常勤講師)
石油は2020年には生産のピークを迎えるといわれている。タールサンドや天然ガスも利用できるが,石炭の埋蔵量は130年以上といわれている。石炭の液化は日本では戦前から研究されてきたが,安価な石油が入手できるようになり,技術開発は日の目を見ることはなかった。ここでは石炭の直接液化について述べる。
【目次】
1.石炭液化の歴史
2.NEDOLプロセス
3.BCLプロセス
4.世界の液化プロセス
5.石炭液化製造コスト
6.中国の実情
7.石炭液化の課題
8.おわりに
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ケミカルプロフィル
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フタルイミド
(Phthalimide)
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(1)概要
(2)毒性
(3)製法
(4)生産
(5)需要
(6)価格
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アセト酢酸-o-トルイダイド
(Acetoacetic-o-toluidide)
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(1)概要
(2)毒性
(3)製法
(4)生産
(5)需要
(6)価格
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ニュースダイジェスト
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海外編
国内編
