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非平衡放電プラズマによるダイオキシン分解プロセス解明のための基礎的研究

Research Project

Project/Area Number 13750236
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 電力工学・電気機器工学
Research InstitutionMuroran Institute of Technology

Principal Investigator

佐藤 孝紀  室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (50235339)

Project Period (FY) 2001 – 2002
Project Status Completed (Fiscal Year 2002)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2002: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2001: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywordsベンゼン / 放電分解 / 質量分析 / 発光分光分析 / 分解生成物 / 直流グロー放電 / ガス浄化 / 環境汚染物質 / ダイオキシン / 発光分光診断 / 非平衡放電プラズマ
Research Abstract

1.ガスフロー状態での窒素ガス中のベンゼン分解生成物の調査
窒素(92%)-ベンゼン(8%)混合ガスを,圧力8.7Paに保ちながらフローさせた状態で電極間に直流グロー放電を発生させ、質量分析と発光分光分析によりベンゼンの分解生成物の調査を行った。放電発生とともにベンゼンの質量スペクトルが減少し,H_2,C_2,C_2H, C_2H_2またはCNの質量スペクトルが増加することが確認された。また,増加割合は小さいが,C, CH, CH_4,NH_3のマスピークにも同様の変化が観測された。発光分光測定では,放電発生時にH, CH, NH_3,CNの発光の増加が観測された。これらのことから,窒素-ベンゼン混合ガス中では,H, H_2,C_2,C_2H, C_2H_2またはCN, C, CH, CH_4,NH_3が生成されていると考えられる。
2.ガス封じ切り状態での窒素およびアルゴンガス中グロー放電におけるベンゼン分解過程の調査
窒素(90%)-ベンゼン(10%)混合ガスを133Pa程度放電チェンバーに封入し,直流グロー放電を発生させ,質量スペクトルの時間変化を測定した。放電開始とともにベンゼンの質量スペクトルが減少し,同時にH, H_2,C_2H_2,C_2H, C_2の質量スペクトルが増加し,これらがベンゼンの一次分解生成物と判断できる。特に水素と,C_2H_2のスペクトルが強く,これらがベンゼンの主たる分解生成物であると考えられる。また,C_2H_2,C_2H, C_2の質量スペクトルは一旦日上昇するが,ベンゼン濃度が低下すると減少してゼロになることから,これらの生成物はさらに分解される,あるいは電極や容器に堆積するなどして,気相から消失している。
アルゴン(90%)-ベンゼン(10%)混合ガス中においても同様の実験を行った結果,窒素-ベンゼン混合ガスの場合とほぼ同様の結果を得た。したがって,低気圧直流グロー放電中のベンゼン分解において,イオンや励起分子の寄与は小さく,高エネルギー電子の衝突による分解が主であると考えられる。

Report

(2 results)
  • 2002 Annual Research Report
  • 2001 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All Other

All Publications (6 results)

  • [Publications] K.Satoh, T.Sawada, T.Naitoh, H.Itoh, M.Shimozuma, H.Tagashira: "Decomposition of Benzene by a Low Pressure Glow Discharge"Abstracts of 11th International Congress on Plasma Physics. 161 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] 澤田武志, 佐藤孝紀, 伊藤秀範, 田頭博昭, 下妻光夫: "弱電離気体プラズマの解析(L) 直流グロー放電を用いたベンゼンの分解 -質量分析による分解性生成物の調査-"電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 123 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Kohki Satoh, Takeshi Sawada, Hidenori Itoh, Hiroaki Tagashira, Mitsuo Shimozuma: "Decomposition Process of Benzene in a Low Pressure Glow Discharge"第20回プラズマプロセシング研究会プロシーディングス. 27-28 (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] 澤田武志, 佐藤孝紀, 伊藤秀範, 田頭博昭, 下妻光夫: "弱電離気体プラズマの解析(LI) 窒素およびアルゴンガス中グロー放電におけるベンゼン分解過程"電気学会全国大会講演論文集. Vol.1. 42 (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] 林 押忍, 澤田武志, 佐藤孝紀, 伊藤秀範, 田頭博昭, 下妻光夫: "低気圧直流グロー放電によるベンゼンの分解(2)"第37回応用物理学会北海道支部,第7回レーザー学会東北・北海道支部合同学術講演会 講演予稿集. 26 (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 澤田武志, 林 押忍, 佐藤孝紀, 伊藤秀範, 田頭博昭, 下妻光夫: "弱電離気体プラズマの解析(XLVIII)直流グロー放電を用いたベンゼンの分解-発光分光・質量分析診断-"平成14年電気学会全国大会講演論文集. 1(発表予定). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report

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Published: 2001-04-01   Modified: 2016-04-21  

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