Organization
School of Materials and Chemical Technology Professor
Title
Professor
External link
SHIMOYAMA YUSUKE
News & Topics
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2014/02/04
Languages： Japanese
概要：東京工業大学大学院理工学研究科化学工学専攻の下山裕介准教授は、水の臨界点 (374 °C，218 気圧) 付近の高温高圧下で形成される水＋炭化水素混合系の液液平衡において、水リッチ相と炭化水素リッチ相の上下位置関係が、圧力変化によって逆転する液液相転移を発見した。研究の背景：高温高圧下における水＋炭化水素2成分系では、気液・液液・気液液平衡といった複雑な相挙動を示す。これらの相挙動は、軽質炭化水素や重質炭化水素といった炭化水素の種類によって大きく異なり、軽質炭化水素＋重質炭化水素から成る炭化水素混合系では、水＋炭化水素2成分系と比較して、より複雑な相平衡が形成されると考えられる。研究成果：温度一定下において、水＋軽質炭化水素＋重質炭化水素系の液液平衡を形成させ、圧力を操作した結果、高圧条件では上相が水リッチ相、下相が炭化水素リッチ相となり、低圧条件では、…
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Liquid-liquid phase transition for water + hydrocarbon mixtures
2014/02/04
Languages： English
Water + hydrocarbon mixtures exhibit complex phase behavior at high temperatures and pressures. An in depth knowledge of the phase behavior for water + hydrocarbon mixtures is important for the design of the process of oil sand and bitumen upgrading using supercritical water.However, there is very little experimental data of the phase equibria for water + hydrocarbon mixtures at high temperatuers and pressures. Now, Yusuke Shimoyama and colleagures at Tokyo Tech discovered a liquid - liquid phase transition for water + light hydrocarbon + heavy hydrocarbon mixture at a constant temperature.
Degree
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博士（工学） ( 九州大学 )
Research Interests
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Chemical Engineering, Carbon dioxide utilization
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工業物理化学, 超臨界流体, 高圧相平衡
Research Areas
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Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Transport phenomena and unit operations
Education
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Kyushu University
- 2005
Country： Japan
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Kyushu University
- 2003
Country： Japan
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Kyushu University School of Engineering Department of Materials Science and Engineering
- 2001
Country： Japan
Research History
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Tokyo Institute of Technology 大学院理工学研究科化学工学専攻 准教授
2011.4 - 2018.7
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Tokyo Institute of Technology 大学院理工学研究科化学工学専攻 助教
2009.4
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Kyushu University 大学院工学研究院化学工学部門 助教
2007.4 - 2009.3
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Kyushu University 大学院工学研究院化学工学部門 助手
2005.4 - 2007.3
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日本学術振興会 特別研究員
2004.4 - 2005.3
Professional Memberships
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分離技術会
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日本化学会
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日本熱物性学会
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AIChE
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化学工学会
Committee Memberships
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化学工学会 第45回秋季大会「CVD・ドライプロセスー構造・機能制御の反応工学―」シンポジウム オーガナイザー
2013
Committee type：Academic society
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反応工学部会 CVD反応分科会主催第20回シンポジウム「データベースの構築と活用」 オーガナイザー
2013
Committee type：Academic society
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化学工学会 超臨界流体部会 幹事
2013
Committee type：Academic society
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分離技術会 年会2013相平衡セッション オーガナイザー
2013
Committee type：Academic society
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化学工学会 第45回秋季大会「次世代を担う最新の基礎物性研究」シンポジウム
2013
Committee type：Academic society
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AIChE 2012 annual meeting, Thermophysical Properties and Phase Behavior session co-chair
2012
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6th International Symposium of MTMS'12 Scientific Committee
2012
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反応工学部会 CVD反応分科会主催第15回シンポジウム「超臨界流体を利用した材料・デバイス合成」 オーガナイザー
2012
Committee type：Academic society
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化学工学会 反応工学部会CVD反応分科会 幹事
2012
Committee type：Academic society
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化学工学会 基礎物性部会 幹事
2012
Committee type：Academic society
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分離技術会 年会2011 実行委員
2011
Committee type：Academic society
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AIChE 2011 annual meeting, Thermophysical Properties and Phase Behavior session co-chair
2011
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化学工学会 第43回秋季大会「亜臨界・超臨界流体技術を支える最新の基礎物性研究」シンポジウム オーガナイザー
2011
Committee type：Academic society
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分離技術会 年会2010 実行委員
2010
Committee type：Academic society
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分離技術会 会誌編集委員
2010
Committee type：Academic society
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5th International Symposium of MTMS'09 Scientific Commitee
2009
Papers
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Effect of Rapid Heating on Microwave-Assisted Synthesis of SAPO-34 Membranes Reviewed
Yuichiro Hirota, Shingo Tamura, Yusuke Shimoyama, Akira Ito
KAGAKU KOGAKU RONBUNSHU 41 ( 4 ) 228 - 232 2015
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Calculation of permeabilities and numerical simulation of separations for volatile organic compound vapor through triethylene glycol derivative liquid membranes Reviewed
Yusuke Shimoyama, Akira Ito
JOURNAL OF MEMBRANE SCIENCE 369 ( 1-2 ) 448 - 454 2011.3
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Analysis of cosolvent effect on supercritical carbon dioxide extraction for alpha-pinene and 1,8-cineole Reviewed
Yusuke Shimoyama, Hiroki Tokumoto, Takumi Matsuno, Yoshio Iwai
CHEMICAL ENGINEERING RESEARCH & DESIGN 88 ( 12A ) 1563 - 1568 2010.12
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Predictions of cation and anion effects on solubilities, selectivities and permeabilities for CO2 in ionic liquid using COSMO based activity coefficient model Reviewed
Yusuke Shimoyama, Akira Ito
FLUID PHASE EQUILIBRIA 297 ( 2 ) 178 - 182 2010.10
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Test of athermal terms of activity coefficient models by Monte Carlo simulation with hard-core models Reviewed
Yoshio Iwai, Yusuke Imamura, Yusuke Shimoyama
FLUID PHASE EQUILIBRIA 297 ( 2 ) 221 - 226 2010.10
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Drying processes for preparation of titania aerogel using supercritical carbon dioxide Reviewed
Yusuke Shimoyama, Yusuke Ogata, Ryota Ishibashi, Yoshio Iwai
CHEMICAL ENGINEERING RESEARCH & DESIGN 88 ( 10A ) 1427 - 1431 2010.10
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Effect of Isomers on Partition Coefficients for Phenolic Compounds in the 1-Butyl-3-methylimidazolium Hexafluorophosphate plus Water Two-Phase System Reviewed
Yusuke Shimoyama, Kenta Ikeda, Feifei Su, Yoshio Iwai
JOURNAL OF CHEMICAL AND ENGINEERING DATA 55 ( 9 ) 3151 - 3154 2010.9
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Effect of anion species on infinite dilution activity coefficients of epoxides in imidazolium-based ionic liquids Reviewed
Yusuke Shimoyama, Kenta Ikeda, Yoshio Iwai
FLUID PHASE EQUILIBRIA 294 ( 1-2 ) 241 - 245 2010.7
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Analysis of dissociation process for gas hydrates by molecular dynamics simulation Reviewed
Yoshio Iwai, Hiroki Nakamura, Yuki Arai, Yusuke Shimoyama
MOLECULAR SIMULATION 36 ( 3 ) 246 - 253 2010
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Development of activity coefficient model based on COSMO method for prediction of solubilities of solid solutes in supercritical carbon dioxide Reviewed
Yusuke Shimoyama, Yoshio Iwai
JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS 50 ( 3 ) 210 - 217 2009.10
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Measurement and calculation of vapor-liquid equilibria for methanol plus glycerol and ethanol plus glycerol systems at 493-573 K Reviewed
Yusuke Shimoyama, Toshio Abeta, Liang Zhao, Yoshio Iwai
FLUID PHASE EQUILIBRIA 284 ( 1 ) 64 - 69 2009.10
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Correlation of Vapor-Liquid Equilibria for Ethanol plus Hydrocarbon Binary Systems Using Regular Solution Model with Exponent-Type Mixing Rule Reviewed
Shigetoshi Kobuchi, Koetsu Ishizu, Katsumi Honda, Yusuke Shimoyama, Setsuko Yonezawa, Kenji Fukuchi, Yasuhiko Arai
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN 42 ( 9 ) 636 - 639 2009
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COSMO法によるオクタン／アセトニトリル系における硫黄化合物の分配係数の推算
下山 裕介, 岩井 芳夫, 依田 智, 古屋 武
化学工学会 研究発表講演要旨集 2008 171 - 171 2008
Books
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超臨界流体の実用事例最前線
リアライズ理工センター 2007
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分離技術会シリーズ8－化学工学における分子シミュレーションの活用－基礎と応用
分離技術会 2006
MISC
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Supercritical carbon dioxide-mediated hydrothermal extraction of bioactive compounds from Garcinia Mangostana pericarp Reviewed
Kimthet Chhouk, Armando T. Quitain, Pag-asa D. Gaspillo, Julius B. Maridable, Mitsuru Sasaki, Yusuke Shimoyama, Motonobu Goto
J. Supercritical Fluids 110 167-175 2016
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Ternary Phase Equilibria for Mixtures of Supercritical Methanol + C18 Fatty Acid, Methyl Esters + 2,5,7,8-Tetramethyl-2-(5,9,13-trimethyltetradecyl)chroman-6-ol (alpha-Tocopherol) Reviewed
Tao Fang, Yusuke Shimoyama, Yoshio Iwai, Mitsuru Sasaki, Motonobu Goto
J. Chem. Eng. Data 55 ( 1 ) 80-84 2010
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Effect of cation species on solubilities of metal chlorides in water vapor at high temperatures and pressures
Yusuke Shimoyama, Hidenori Higashi, Seiya Tsuzaki, Fumio Okazaki, Yoshiaki Kitani, Yoshio Iwai, Yasuhiko Arai
JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS 50 ( 1 ) 1 - 5 2009.8
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3次状態方程式の新たな展開－相平衡・溶解度の相関・推算
下山 裕介
化学工学会超臨界流体部会活動成果集 平成20年度ワーキンググループ活動報告書 2009
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Phase equilibria for the mixtures of supercritical methanol+C18 methyl esters and supercritical methanol plus alpha-tocopherol
Tao Fang, Yusuke Shimoyama, Toshio Abeta, Yoshio Iwai, Mitsuru Sasaki, Motonobu Goto
JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS 47 ( 2 ) 140 - 146 2008.12
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Measurement of infinite dilution activity coefficients of alcohols, ketones, and aromatic hydrocarbons in 4-methyl-N-butylpyridinium tetrafluoroborate and 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate by gas-liquid chromatography
Yusuke Shimoyama, Takeshi Hirayama, Yoshio Iwai
JOURNAL OF CHEMICAL AND ENGINEERING DATA 53 ( 9 ) 2106 - 2111 2008.9
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Prediction of vapor-liquid equilibria for supercritical alcohol plus fatty acid ester systems by SRK equation of state with Wong-Sandler mixing rule based on COSMO theory
Yusuke Shimoyama, Toshio Abeta, Yoshio Iwai
JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS 46 ( 1 ) 4 - 9 2008.8
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Prediction of partition coefficients of benzothiophene and benzothiophene 1,1-dioxide in octane/acetonitrile system using COSMO theory
Yusuke Shimoyama, Yoshio Iwai, Satoshi Yoda, Takeshi Furuya
INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH 47 ( 9 ) 3247 - 3252 2008.5
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Measurement of solubilities for rhodium complexes and phosphine ligands in supercritical carbon dioxide
Yusuke Shimoyama, Masanori Sonoda, Kaoru Miyazaki, Hidenori Higashi, Yoshio Iwai, Yasuhiko Arai
JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS 44 ( 3 ) 266 - 272 2008.4
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Measurement and correlation of vapor-liquid equilibria for ethanol plus ethyl laurate and ethanol plus ethyl myristate systems near critical temperature of ethanol
Yusuke Shimoyama, Yoshio Iwai, Toshio Abeta, Yasuhiko Arai
FLUID PHASE EQUILIBRIA 264 ( 1-2 ) 228 - 234 2008.3
-
超臨界メタノール/オレイン酸メチル/トコフェロール系の相平衡の測定と相関
下山裕介, FANG Tao, 岩井芳夫, 佐々木満, 後藤元信
化学工学会年会研究発表講演要旨集 73rd 447 2008.2
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基礎物性 シミュレーション－化学工学年鑑 2008
下山裕介
化学工学 72 513 - 514 2008
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An exponent-type mixing rule for the interaction term
38 ( 6 ) 387 - 393 2008
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Phase Equilibria for the Mixtures of Supercritical Methanol + C18 Methyl Esters and Supercritical Methanol + α-Tocopherol Reviewed
Tao Fang, Yusuke Shimoyama, Toshio Abeta, Yoshio Iwai, Mitsuru Sasaki, Motonobu Goto
J. Supercritical Fluids 47 ( 2 ) 140-146 2008
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超臨界メタノールを利用した植物油脱臭蒸留物のエステル化プロセスにおける相挙動の解明
下山裕介, FANG Tao, 岩井芳夫, 佐々木満, 後藤元信
化学工学会九州支部大会研究発表講演要旨集 2008 ( CD-ROM ) B107 2008
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Supercritical methanol process of modifying oil byproduct for concentrating natural tocopherols
Tao Fang, Wahyudiono, Bushra Al-Duri, Yusuke Shimoyama, Yoshio Iwai, Mitsuru Sasaki, Motonobu Goto
INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH 46 ( 16 ) 5325 - 5332 2007.8
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Measurement and correlation of vapor-liquid equilibria for methanol plus methyl laurate and methanol plus methyl myristate systems near critical temperature of methanol
Yusuke Shimoyama, Yoshio Iwai, Bo Seok Jin, Takeshi Hirayama, Yasuhiko Arai
FLUID PHASE EQUILIBRIA 257 ( 2 ) 217 - 222 2007.8
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Measurement and correlation of partition coefficients for phenolic compounds in the 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate/water two-phase system
Go Inoue, Yusuke Shimoyama, Feifei Su, Satoshi Takada, Yoshio Iwai, Yasuhiko Arai
JOURNAL OF CHEMICAL AND ENGINEERING DATA 52 ( 1 ) 98 - 101 2007.1
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分子論的な性質を含む状態方程式－相平衡・溶解度の相関
下山裕介
化学工学会超臨界流体部会活動成果集 平成18年度ワーキンググループ活動報告書 5 23 - 33 2007
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基礎物性 シミュレーション－化学工学年鑑2007
下山裕介
化学工学 71 642 - 643 2007
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Supercritical carbon dioxide drying of silica gels immobilized lipase
Yusuke Shimoyama, Yoshio Iwai, Natsuki Okamoto, Yasuhiko Arai
ITE Letters on Batteries, New Technologies & Medicine 8 162 - 167 2007
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Prediction of vapor-liquid equilibriafor hydrocarbon binary systems by regular solution model
Shimoyama Yusuke, Yonezawa Setsuko, Kobuchi Shigetoshi, Fukuchi Kenii, Arai Yasuhiko
Journal of the Association of Materials Engineering for Resources 20 ( 1 ) 19 - 22 2007
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Effect of ion exchange rate of Y-type zeolite on selective adsorption of 2,6-and 2,7-dimethylnaphthalene isomers in supercritical carbon dioxide
Gil Sun Lee, Yoshio Iwai, Shinsuke Abe, Yusuke Shirnoyarna, Yasuhiko Aral
SCIENCE AND TECHNOLOGY OF ADVANCED MATERIALS 7 ( 7 ) 672 - 677 2006.10
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Application of association model for solubilities of alkali metal chloride in water vapor at high temperatures and pressures
Hidenori Higashi, Yoshio Iwai, Yoshiaki Kitani, Kota Matsumoto, Yusuke Shimoyama, Yasuhiko Arai
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN 39 ( 10 ) 1029 - 1034 2006.10
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Prediction of phase equilibria for mixtures containing water, hydrocarbons, and alcohols at high temperatures and pressures by cubic equation of state with G(E) type mixing rule based on COSMO-RS (vol 243, pg 183, 2006)
Yusuke Shimoyama, Yoshio Iwai, Satoshi Takada, Yasuhiko Arai, Tomoya Tsuji, Toshihiko Hiaki
FLUID PHASE EQUILIBRIA 247 ( 1-2 ) 205 - 207 2006.9
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Prediction of phase equilibria for mixtures containing water, hydrocarbons and alcohols at high temperatures and pressures by cubic equation of state with G(E) type mixing rule based on COSMO-RS
Y Shimoyama, Y Iwai, S Takada, Y Arai, T Tsuji, T Hiaki
FLUID PHASE EQUILIBRIA 243 ( 1-2 ) 183 - 192 2006.5
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Measurement and correlation of vapor-liquid equilibria for water+2-propanol, water+2-butanol, and water+2-pentanol systems at high temperatures and pressures
Y Shimoyama, Y Iwai, K Yamada, M Yamakita, Y Arai
JOURNAL OF CHEMICAL AND ENGINEERING DATA 51 ( 1 ) 51 - 55 2006.1
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Prediction method of solubilityparameter based on molecular structure
Yonezawa Setsuko, Kobuchi Shigetoshi, Fukuchi Kenji, Shimoyama Yusuke, Arai Yasuhiko
Journal of the Association of Materials Engineering for Resources 19 ( 1/2 ) 25 - 27 2006
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Correlation of phase equilibria for hydrogen + alkane systems by cubic equation of state
Yusuke Shimoyama, Masashi Haruki, Yoshio Iwai, Yasuhiko Arai
ITE Letters on Batteries, New Technologies & Medicine 7 346 - 351 2006
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高温高圧水を含む多成分系の相平衡
下山裕介
分離技術 36 ( 2 ) 46 - 53 2006
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Prediction of phase equilibria for water+light hydrocarbon systems at high temperatures and pressures by cubic equation of state with information from molecular simulation
Yusuke Shimoyama, Yoshio Iwai, Yasuhiko Arai, Tomoya Tsuji, Toshihiko Hiaki
Kagaku Kogaku Ronbunshu 32 ( 1 ) 25 - 30 2006
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炭化水素＋ダイヤモンドイド系の高圧相平衡
下山裕介
化学工学 70 ( 12 ) 735 - 736 2006
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Measurement and correlation for solubilities of alkali metal chlorides in water vapor at high temperature and pressure
H Higashi, Y Iwai, K Matsumoto, Y Kitani, F Okazaki, Y Shimoyama, Y Arai
FLUID PHASE EQUILIBRIA 228 547 - 551 2005.2
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Measurement and correlation of phase equilibria for water plus decane plus 2-propanol, water plus hexane plus 2-propanol, and water plus decane plus 2-butanol ternary systems at 573 and 593 K and 15.0 and 20.0 MPa
Y Shimoyama, Y Iwai, M Yamakita, Shinkai, I, Y Arai
JOURNAL OF CHEMICAL AND ENGINEERING DATA 49 ( 2 ) 301 - 305 2004.3
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Calculation of phase equilibria for the low-boiling-point compound plus solvent binary systems by group-contribution equation of state
M Haruki, Y Shimoyama, Y Iwai, Y Arai
FLUID PHASE EQUILIBRIA 205 ( 1 ) 103 - 114 2003.3
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Measurement and prediction of liquid-liquid equilibria for water plus hexane plus hexadecane, water plus toluene plus decane, and water plus toluene plus ethylbenzene ternary systems at high temperatures and pressures
Y Shimoyama, M Haruki, Y Iwai, Y Arai
JOURNAL OF CHEMICAL AND ENGINEERING DATA 47 ( 5 ) 1232 - 1236 2002.9
Works
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超臨界乾燥を利用した湿潤ゲルからの溶媒拡散挙動による酸化チタンエアロゲル薄膜表面の起伏性の制御：財団法人日本板硝子材料工学助成会平成21年度研究助成
2009 - 2010
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連続誘電体モデルと熱力学関係を融合した超臨界二酸化炭素に対する医薬物質の溶解度推算法の構築：財団法人理工学振興会平成21年度研究助成
2009
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超臨界アルコール法によるバイオディーゼル製造における不均一相系での反応／分離一体型プロセスの相挙動の解明：財団法人ゼネラル石油研究奨励財団第２８回研究助成
2009
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イオン液体を用いた気液二相系における環状カーボネート生成反応での反応基質の溶解特性の迅速測定法の確立と物理化学的考察：マツダ研究助成
2008 - 2009
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バイオディーゼル（ＢＤＦ）の精製に関する調査研究：地域維新グループ
2008
Awards
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平成25年度東工大挑戦的研究賞
2013.10 東京工業大学
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平成23年度東工大工系若手奨励賞
2011.10 東京工業大学
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平成22年度東工大工系若手奨励賞
2010.10 東京工業大学
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財団法人向科学技術振興財団平成21年度研究助成
2010.3 財団法人向科学技術振興財団
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平成21年度化学工学会研究奨励賞
2009.12 化学工学会
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平成21年度新任助教研究助成
2009.10 東京工業大学大学院理工学研究科工学系
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平成21年度科学研究費補助金・若手研究Ｂ
2009.4 文部科学省
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平成21年度研究助成
2009.4 財団法人理工学振興会
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平成21年度（第31回）研究助成
2009.4 日本板硝子材料工学助成会
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第28回（平成20年度）研究奨励助成
2009.3 財団法人ゼネラル石油研究奨励財団
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Outstanding Paper Award of International Conference on Separation Science and Technology 2008
2008.10 The Society of Separation Process Engineers, Japan
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2008年度マツダ研究助成
2008.10 マツダ財団
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Outstanding Paper Award of 2006, Journal of Chemical Engineering of Japan
2007.9 The Society of Chemical Engineers, Japan
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10th the Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Outstanding Paper
2004.10 the Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering
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日本学術振興会特別研究員奨励費
2004.4 日本学術振興会
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平成15年度化学工学会九州支部学生賞
2003.8 化学工学会九州支部
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第13回九州地区若手ケミカルエンジニア討論会ポスター賞
2002.7 化学工学会九州支部
Research Projects
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Technology assessment and model analysis by integrating energy science, data science and economics
Grant number：24H00441 2024.4 - 2029.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Grant amount：\39000000 （ Direct Cost: \30000000 、 Indirect Cost：\9000000 ）
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Pharmaceutical cocrystal precision design and rapid production using lipid media liquified by supercritical CO2
Grant number：23K23125 2022.4 - 2025.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Grant amount：\17940000 （ Direct Cost: \13800000 、 Indirect Cost：\4140000 ）
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CO2固定化反応におけるイオン液体への反応基質の溶解特性に関する研究
2008
Grant type：Competitive
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超臨界乾燥を利用した色素増感太陽電池用酸化チタン膜の作製
2008
Grant type：Competitive
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量子化学計算を利用した高圧相平衡の推算手法の開発
2007
Grant type：Competitive
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量子化学計算を利用した超臨界二酸化炭素に対する医薬物質の溶解度の推算法の開発
2007
Grant type：Competitive
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超臨界二酸化炭素に対するチタンアルコキシドの溶解度に関する研究
2007
Grant type：Competitive
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イオン液体／水２相系における有機化合物の分配係数
2006 - 2007
Grant type：Competitive
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ガスクロマトグラフ法によるイオン液体に対する有機化合物の無限希釈活量係数
2006 - 2007
Grant type：Competitive
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超臨界水に対する無機塩の溶解度に関する研究
2005 - 2007
Grant type：Competitive
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超臨界アルコール＋バイオディーゼル燃料系の高圧相平衡に関する研究
2005
Grant type：Competitive
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高温高圧水, 炭化水素, アルコールを含む混合系の相平衡に関する研究
2001 - 2004
Grant type：Competitive