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Water purification using the specific enhancement of ultrasonic degradation by the microbubbles.

Research Project

Project/Area Number 16K06849
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Reaction engineering/Process system
Research InstitutionNagaoka National College of Technology

Principal Investigator

Yoshinori Murakami  長岡工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (70293256)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2018: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2017: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywordsマイクロバブル / 超音波 / 分解 / OHラジカル / 希ガス / OHラジカル / 分解速度 / ラジカル / キャビテーション / 難分解性医薬品
Outline of Final Research Achievements

Degradation of azo dye (acid orange 7) was investigated with ultrasonic irradiation of various frequencies under the exisitense of microbbles. It was found that only the 45 kHz ultrasonic irradiation enhances the degradation of azo dye. The effect of gas inside the microbbles have been investigated and it was found that the order of magnitude for OH radical formation are Ar>O2>N2>He, which is consistent with OH radical formation by the acoustic cavitation mechanism.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

マイクロバブル中に含まれる気体の種類を変化させ比較することで、マイクロバブル/超音波併用系で生成するOHラジカルが超音波キャビテーションに由来するものかの確認実験を行った。OHラジカルの生成量に関しては、超音波強度測定としてよく用いられる0.1 M KI水溶液からのI3-生成量、あるいは、クマリン蛍光プローブ法の比較から行った。その結果、I3-の生成量はKr > Ar > O2 > Heの順番となり、これまでよく知られている溶存気体の違いによる超音波キャビテーション効果の序列と同じとなり、マイクロバブル/超音波併用系によるラジカル生成、有機物分解がキャビテーション効果である事を裏付けられた。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 超音波キャビテーション・マイクロバブル共存系におけるアゾ色素分解促進とその分解機構に関する検討2019

    • Author(s)
      村上能規,佐藤玄、小林祐馬、丸山彩
    • Journal Title

      平成30年度衝撃波シンポジウム講演論文集

      Volume: 30

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Kinetic Studies on the Reactions of Atomic Oxygen with Furan, 2-Methylfuran,2017

    • Author(s)
      H. Yoshizawa, H. Nagashima, Y. Murakami, K. Takahashi
    • Journal Title

      Chem Lett.

      Volume: 46 Pages: 1216-1217

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] マイクロバブルの化学2016

    • Author(s)
      村上能規
    • Journal Title

      JATAFFジャーナル

      Volume: 4 Pages: 37-42

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] マイクロバブル/超音波系におけるOHラジカル生成への気体の種類による影響2018

    • Author(s)
      村上 能規・小林 祐馬・丸山 亮太
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] マイクロバブルで誘起される超音波キャビテーションからのラジカル生成機構に関する研究2017

    • Author(s)
      村上 能規・ 小林 祐馬・ 丸山 彩
    • Organizer
      化学工学会 第82回年会
    • Place of Presentation
      芝浦工大(東京都江東区)
    • Year and Date
      2017-03-06
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] マイクロバブル/超音波系におけるOHラジカル生成への気体の種類による影響2017

    • Author(s)
      村上 能規・小林 祐馬・丸山 亮太
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] マイクロバブル導入による超音波キャビテーションからのラジカル生成増 強効果機構についての研究2016

    • Author(s)
      村上 能規、丸山 彩、小林 祐馬、増田 七絵
    • Organizer
      第25回ソノケミストリ―討論会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県富山市)
    • Year and Date
      2016-10-21
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] マイクロバブルによる超音波キャビテーション増強効果の検証2016

    • Author(s)
      村上能規
    • Organizer
      平成28年度「農林水産・食品産業マイクロナノバブル技術研究組合」シンポジウム
    • Place of Presentation
      株式会社 前川製作所 本社(東京都江東区)
    • Year and Date
      2016-10-07
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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