1999 Fiscal Year Annual Research Report
気相光触媒法による水中有機塩素化合物の処理システムの開発
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09555269
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
村林 眞行 横浜国立大学, 環境科学研究センター, 教授 (00010968)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 公紀 横浜国立大学, 環境科学研究センター, 教授 (40114376)
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| Keywords | 光触媒 / 二酸化チタン / トリクロロエチレン / テトラクロロエチレン / 有機塩素化合物 / 曝気法 / 紫外線 / ブラックライト |
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| Research Abstract |
トリクロロエチレンやテトラクロロエチレン等の有機塩素化合物が地下水や土壌に対して重大な汚染を引き起こしている。一方、その強い酸化力で注目されている光触媒反応は、水中では反応速度に限界があるが、気相中では非常に反応が早く進むことが明らかになった。さらに、これら有機塩素化合物は、曝気法により水中から大気中へ、また減圧吸引法により土壌中から大気中へ比較的容易に移行させることが可能である。本研究では、二酸化チタンを用いた気相中での光触媒反応を用いて、これら有機塩素化合物を分解、除去するための処理システムを開発することを目的に研究を進めた。水中での反応にくらべ気相中での反応は複雑で、また研究例も少ないので、基礎的なデータを得るために、小型のバッチ式反応槽を用いて反応速度、反応機構等、反応の特性について調べた。また、実用化を進めるために、パイロットプラント規模の連続反応槽を構築し、実際にテトラクロロエチレン等で汚染された地下水を浄化するための実験を実施した。その結果、バッチ式反応槽を用いた基礎研究では、次の点が明らかになった。
1)反応に先立って光触媒に紫外線を一定時間以上照射しておくと、有機塩素化合物の分解反応が加速された。
2)同じ光触媒を用いて反応を繰り返すと、初回の反応にくらべて、2回目、3回目の反応はさらに加速された。
3)反応の(中間)生成物として、フォスゲン、ジクロロアセチルクロライド等が検出されたが、これら化合物が、上記繰り返し反応の加速に関与していることが推測された。
また、連続式反応槽を用いた実験では、汚染物質のテトラクロロエチレンを効果的に分解することができた。パイロットプラントは長期間(5週間)の連続運転に耐え、実用的な処理システムの構築の可能性が実証された。
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[Publications] J.-S.Kim: "Pretreatment of the photocatalyst and the photocatalytic degradation of trichloroethylene in the gas-phase"Chemosphere. 38・13. 2969-2978 (1999)
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[Publications] M.Murabayashi: "Degradation of organic chlorine compounds in the gas-phase and liquid-phase"Journal of Advanced Oxidation, Technologies. 4. 71-75 (1999)
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[Publications] M.Murabayashi: "Photocatalytic degradation of trichloroethylene in liquid-phase and in gas-phase by using titanium dioxide with platinum deposition"Denki Kagaku. 66. 671-672 (1998)
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[Publications] J.-S.Kim: "Photocatalytic degradation of trichloroethylene in the gas-phase over TiO_2 sol-gel thin films; Analysis of products"Chemosphere. 36・3. 483-495 (1998)
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[Publications] K.Yoshida: "Gas-phase photocatalytic degradation of tetrachloroethylene in water"J. Japan Soc. on Water Environ.. 21・10. 683-689 (1998)
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[Publications] 吉田克彦: "気相光触媒反応法によるテトラクロロエチレンの連続分解処理"水環境学会誌. 21・10. 683-689 (1998)
