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有害有機化学物質の超音波分解

Research Project

Project/Area Number 12F02768
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Reaction engineering/Process system
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

興津 健二  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60295095)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) THANGAVADIVEL Kandasamy  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
THANGAVADIVEL Kandasamy  大阪府立大学, 工学研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2014: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords超音波分解 / 最適化 / メチルオレンジ / 流通式
Outline of Annual Research Achievements

マイクロリアクター(流路高:100 マイクロメートル)を用いるメチルオレンジの超音波分解実験について検討した。特に、反応溶液をリアクター内に循環させる流通式マイクロリアクターシステムを用いて実験を行った。マイクロリアクターでキャビテーションバブルが生成されていることを確認するために、OHラジカルスキャベンジャーである1-ヘキサノールや活性ラジカル発生剤である四塩化炭素の添加がメチルオレンジの分解に及ぼす影響について調べた。さらに水の熱分解生成物である過酸化水素の生成量についても検討した。その結果、超音波照射によりマイクロリアクター内で高温バブルが生成し、メチルオレンジは高温バブルから生じる活性ラジカルによって分解されることが確認できた。さらに溶液温度、流速の影響や超音波出力の影響についても検討した。
さらに一般的なガラス製反応容器を用いる分解実験では流速が分解速度に与える影響について明瞭な結果が得られなかったため、本研究では、さらに急速な液流れが生じると期待される小径スプレーノズル(ノズル直径: 0.5mm)を有する流通式反応容器を製作した。この反応容器を用いて、スプレーノズルまたは通常のノズルを用いて反応溶液を循環させながらメチルオレンジの分解実験を行った。さらに溶液上面に蓋有りと蓋無しの場合でメチルオレンジの分解速度がどのように変化するのか調べた。その結果、溶液上面に蓋をつけると蓋が無いときよりも分解効率が低下する結果と、流速が速くなると分解効率が大きくなる結果が観察された。さらにルミノール水溶液を用いるソノケミルミネッセンスの解析(生成されるOHラジカルの溶液内での分布の解析)を行い、各実験条件下におけるメチルオレンジの分解効率とキャビテーション反応場の関係について考察した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results)

  • [Journal Article] Ultrasound-assisted degradation of methyl orange in a micro reactor2014

    • Author(s)
      Kandasamy Thangavadivel, Masako Konagaya, Kenji Okitsu, Muthupandian Ashokkumar
    • Journal Title

      Journal of Environmental Chemical Engineering

      Volume: 2 Issue: 3 Pages: 1841-1845

    • DOI

      10.1016/j.jece.2014.08.004

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Influence of reactor shapes on residence time distribution and methyl orange degradation efficiency in a continuous process under indirect 200 kHz sonication2013

    • Author(s)
      Kandasamy Thangavadivela, Gary Owens, Peter J. Lesniewski, Kenji Okitsu
    • Journal Title

      Ind. Eng. Chem. Res.

      Volume: 52 Issue: 51 Pages: 18175-18183

    • DOI

      10.1021/ie402579a

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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