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Effective decomposition of persistent organic pollutants by the reaction at the gas-liquid interface with the optimal ultrasonic frequency

Research Project

Project/Area Number 26340057
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Environmental engineering and reduction of environmental burden
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

SEKIGUCHI Kazuhiko  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (50312921)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords超音波分解 / 超音波霧化 / 短波長紫外光 / 促進酸化手法(AOP) / 過フッ化化合物 / 揮発性有機化合物(VOC) / 除去率・無機化率 / 単一周波数 / 分解生成物 / 無機化 / 熱分解 / 過フッ素化化合物 / 分解率・無機化率 / 超音波照射 / 分解率 / 無機化率 / 促進酸化法
Outline of Final Research Achievements

We investigated the effects of 200 kHz ultrasonication and short-wavelength UV (UV254+185) irradiation on the degradation of persistent perfluorochemicals, such as perfluorooctane (PFO) with hydrophobic property, and perfluorooctanoic acid (PFOA) and pentafluoropropionic acid (PFPrA) with hydrophilic property that were found as degradation intermediates of PFO. 200 kHz ultrasonic irradiation strongly affected on hydrophobic PFO, and UV254+185 irradiation was more effective for hydrophilic PFOA and PFPrA. On the other hand, volatile organic compound (VOC) gas was decomposed and mineralized effectively in gas phase on the mist surface generated by 2.4 MHz ultrasonication with advanced oxidation process. Furthermore, the optimal frequency that can cause the effects of both frequencies was chosen from the viewpoint of mist generation, and three aldehydes with different physical properties were effectively decomposed thermally inside the cavity and radical reactions on the mist surface.

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (36 results)

All 2017 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (29 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Combined sonochemical and short-wavelength UV degradation of hydrophobic perfluorinated compounds2017

    • Author(s)
      K. Sekiguchi, T. Kudo, K. Sankoda
    • Journal Title

      Ultrason. Sonochem.

      Volume: 39 Pages: 87-92

    • DOI

      10.1016/j.ultsonch.2017.04.002

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    • Author(s)
      T. Kudo, K. Sekiguchi, K. Sankoda, N. Namiki, S. Nii
    • Journal Title

      Ultrason. Sonochem.

      Volume: 37 Pages: 16-22

    • DOI

      10.1016/j.ultsonch.2016.12.019

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    • Author(s)
      K. Sankoda, T. Izumi, K. Sekiguchi, K. Nomiyama, R. Shinohara
    • Journal Title

      Chemosphere

      Volume: 171 Pages: 399-404

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2016.12.044

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      関口 和彦, 工藤貴久
    • Journal Title

      超音波TECHNO

      Volume: 27 Pages: 14-19

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    • Author(s)
      関口 和彦
    • Journal Title

      空気清浄

      Volume: 53 Pages: 193-202

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    • Author(s)
      並木孝招, 関口和彦, 王青躍, 並木則和, 東賢一, 田村一, 諏訪好英, 鍵直樹, 藤井修二
    • Journal Title

      エアロゾル研究

      Volume: 29 Pages: 112-118

    • NAID

      130004837985

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      第25回ソノケミストリー討論会
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      富山大学(富山県富山市)
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      小野 雄誠, 関口 和彦, 三小田憲史
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      第25回ソノケミストリー討論会
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      富山大学(富山県富山市)
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      2016-10-21
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      関口 和彦, 楢原 壮馬, 三小田憲史, 並木 則和, 二井 晋
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      第25回ソノケミストリー討論会
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      富山大学(富山県富山市)
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      2016-10-21
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      International Conference on Environmental Engineering and Management for Sustainable Development
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      Hanoi University of Science and Technology (Hanoi, Vietnam)
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      K. Sekiguchi, T. Nishitani, E. Fujii, K. Sankoda, H. Yasui, T. Satou, M. Fujii
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      International Conference on Environmental Engineering and Management for Sustainable Development
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      Hanoi University of Science and Technology (Hanoi, Vietnam)
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      2016-09-15
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      K. Sekiguchi, Y. Ono, T. Kudo, K. Sankoda
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      International Conference on Environmental Engineering and Management for Sustainable Development
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      Hanoi University of Science and Technology (Hanoi, Vietnam)
    • Year and Date
      2016-09-15
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    • Author(s)
      K. Sekiguchi
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      International Conference on Environmental Engineering and Management for Sustainable Development
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      Hanoi University of Science and Technology (Hanoi, Vietnam)
    • Year and Date
      2016-09-15
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  • [Presentation] マイクロバブリングを用いた気相汚染物質の液中捕捉に関する検討2016

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      関口 和彦, 藤井 絵真, 三小田憲史, 安井 文男
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      第57回大気環境学会年会
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      北海道大学(北海道札幌市)
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      2016-09-07
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  • [Presentation] 超音波ミスト上における反応活性種とVOCガスとの反応性評価2016

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      関口 和彦, 楢原 壮馬, 並木 則和, 藤井 修二, 垂水 弘夫, 鍵 直樹, 諏訪 好英, 田村 一, 東 賢一
    • Organizer
      第33回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(大阪府堺市)
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      2016-09-01
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    • Organizer
      第33回エアロゾル科学・技術研究討論会
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      大阪府立大学(大阪府堺市)
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      2016-09-01
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      関口 和彦, 工藤 貴久, 三小田憲史, 並木 則和, 二井 晋
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      第33回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(大阪府堺市)
    • Year and Date
      2016-09-01
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  • [Presentation] 超音波霧化液滴を用いた超微粒子捕集2016

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      西下 仁人, 並木 則和, 鈴木さつき・関口 和彦, 二井 晋
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      第33回エアロゾル科学・技術研究討論会
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      大阪府立大学(大阪府堺市)
    • Year and Date
      2016-08-31
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  • [Presentation] 促進酸化手法を用いた超音波ミスト上でのトルエンガスの分解と無機化2016

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      関口 和彦, 楢原 壮馬, 並木 則和, 藤井 修二, 鍵 直樹, 東 賢一, 諏訪 好英, 田村 一
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      第33回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
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      2016-04-20
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      関口 和彦, 藤井 絵真, 三小田憲史, 安井 文男, 佐藤 朋且, 藤井 美紗
    • Organizer
      第33回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2016-04-20
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      西下 仁人, 並木 則和, 鈴木さつき, 関口 和彦, 二井 晋
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      第33回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会
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      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2016-04-20
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  • [Presentation] 超音波霧化を用いた粒子およびVOC同時除去システムの構築-超音波霧化液滴を用いたVOCの分解-2016

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      木さつき, 西下 仁人, 並木 則和, 関口 和彦, 二井 晋
    • Organizer
      第33回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2016-04-20
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  • [Presentation] 超音波霧化を用いた粒子およびVOC同時除去システムの構築に関する基礎的研究2015

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      鈴木さつき, 西下 仁人, 並木 則和, 関口 和彦, 二井 晋
    • Organizer
      平成27年室内環境学会学術大会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市)
    • Year and Date
      2015-12-03
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  • [Presentation] 促進酸化法を用いた超音波ミストによるトルエンガスの分解2015

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      楢原 壮馬, 関口 和彦, 三小田憲史, 王 青躍
    • Organizer
      第24回ソノケミストリー討論会
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      大阪府立大学(大阪府堺市)
    • Year and Date
      2015-10-24
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      工藤 貴久, 関口 和彦, 三小田憲史, 王 青躍
    • Organizer
      第24回ソノケミストリー討論会
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      大阪府立大学(大阪府堺市)
    • Year and Date
      2015-10-24
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  • [Presentation] 促進酸化手法を用いた超音波ミストの活性化とVOCガス分解への応用2015

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      関口 和彦
    • Organizer
      化学工学会反応工学部会ソノプロセス分科会2015年度見学会・講演会
    • Place of Presentation
      古野電気株式会社(兵庫県西宮市)
    • Year and Date
      2015-10-22
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    • Invited
  • [Presentation] Removal rate of ultrasonic mist and VOC gas under the conditions of various AOPs2015

    • Author(s)
      S. Narahara, K. Sekiguchi*, N. Namiki, S. Fujii, N. Kagi, Y. Suwa, K. Azuma, H. Tamura
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference 2015
    • Place of Presentation
      Kanazawa Tokyu Hotel (Kanazawa, Japan)
    • Year and Date
      2015-06-24
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  • [Presentation] Size distributions of fine mist particles by changing in the ultrasonic frequency2015

    • Author(s)
      T. Kudo, K. Sekiguchi*, Q. Wang, N. Namiki, S. Nii
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference 2015
    • Place of Presentation
      Kanazawa Tokyu Hotel (Kanazawa, Japan)
    • Year and Date
      2015-06-24
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  • [Presentation] Electrostatic collection of ultrafine particles by ultrasonic atomization2015

    • Author(s)
      N Namiki, K. Sekiguchi, S. Nii
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference 2015
    • Place of Presentation
      Kanazawa Tokyu Hotel (Kanazawa, Japan)
    • Year and Date
      2015-06-24
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  • [Presentation] 超音波と短波長紫外光を用いた過フッ化化合物の分解処理2015

    • Author(s)
      関口 和彦, 工藤 貴久, 王 青躍
    • Organizer
      第32回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-04-22
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  • [Presentation] 促進酸化反応からみた超音波ミストとVOCガスの反応性評価2015

    • Author(s)
      関口 和彦, 楢原 壮馬, 並木 則和, 東 賢一, 田村 一, 諏訪 好英, 鍵 直樹, 藤井 修二, 志村 哲也
    • Organizer
      第32回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-04-22
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  • [Presentation] 超音波と短波長紫外光を用いた難分解性有機フッ素化合物の分解処理2014

    • Author(s)
      工藤貴久, 関口和彦, 王青躍
    • Organizer
      第23回ソノケミストリー討論会
    • Place of Presentation
      秋田市にぎわい交流館AU多目的ホール(秋田県秋田市)
    • Year and Date
      2014-11-01
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  • [Presentation] Evaluation of chemical reactivity for VOC gas on the ultrasonic mist and the influence of frequency on mist generation2014

    • Author(s)
      K. Sekiguchi, T. Kudo, T. Namiki, N. Namiki, K. Azuma, H. Tamura, Y. Suwa, N. Kagi, S. Fujii, T. Shimura
    • Organizer
      23rd International Symposium on Contamination Control
    • Place of Presentation
      Coex Convention Center(Seoul, Korea)
    • Year and Date
      2014-10-14
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  • [Presentation] 超音波ミストの粒径分布に与える周波数の影響2014

    • Author(s)
      関口和彦, 工藤貴久, 王青曜
    • Organizer
      第31回エアロゾル科学・技術研究討論会
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      筑波大学(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2014-08-07
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  • [Presentation] 促進酸化雰囲気下での超音波ミストとVOCガスの反応性ならびにミスト生成に与える周波数の影響2014

    • Author(s)
      関口和彦, 工藤貴久, 並木孝招, 並木則和, 東賢一, 田村一, 諏訪好英, 鍵直樹, 藤井修二, 志村哲也
    • Organizer
      第31回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2014-05-21
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  • [Remarks] 関口研究室ホームページ

    • URL

      http://park.saitama-u.ac.jp/~kseki/ksekimain.htm

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URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-22  

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