2003 Fiscal Year Annual Research Report
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12355013
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小田 哲治 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90107532)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小野 亮 独立行政法人産業技術総合研究所, 爆発安全センター, 研究員 (90323443)
尾形 敦 独立行政法人産業技術総合研究所, つくば西事業所, 主任研究員
板垣 敏文 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (60242012)
佐藤 正之 群馬大学, 工学部, 教授 (70008473)
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| Keywords | 非熱平衡プラズマ / 環境改善技術 / トリクレン処理 / 窒素酸化物処理 / 触媒併用 / 二酸化マンガン / 間接法 |
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| Research Abstract |
本研究は、4カ年計画で開始され、その最終年度にあたる平成15年度には、これまでの研究を一段と発展させることに集中させた。特に、前年度から開始した間接法と直接法の比較、新たに研究を開始した二酸化マンガン触媒の有効性などの研究に力を注ぎ、多くの知見を得ることが出来た。特に、生成オゾンを除去する上でも必要度の高い二酸化マンガンを使用すると、その設置場所(プラズマ中あるいはプラズマの下流)によらず、全ての場合にトリクロロエチレン(TCE)の分解率は向上していることが確認された。条件が整えられると比投入エネルギー30J/Lで95%以上のTCEが分解除去できることが実験的に確認された。また、二酸化マンガンの使用で排出オゾンも大幅に軽減できることも確認できた。但し、二酸化マンガンによるオゾン分解では、恐らく分解時に発生したと考えられる原子酸素Oラジカルは、TCEなどの有機物分解には有効であるが、一酸化炭素の酸化には効果が少なく、CO酸化には、大量の二酸化マンガンが必要なことが判明した。また、プラズマ処理と二酸化マンガン処理(この場合には、オゾンの存在が重要)では、同じ酸化反応であるにも拘わらず副産物に大きな相違があることが判明した。プラズマ処理の場合には、大量のDCACが生成される。これは、電子衝突によるものか、励起窒素との衝突によるものと推測される。一方、オゾンを二酸化マンガンで分解する酸化では、TCAAが多く作られ、これは酸素ラジカルによる反応と考えられる。今後、これらの組み合わせで選りすぐれた処理条件が見出されるものと期待される。また、診断技術においても大幅な進歩が見られ、従来から開発してきたOHならびにNOの他に、新たに原子酸素OラジカルのLIF観測に成功し、オゾン濃度分布計測、シュリーレン法の開発と合わせてプラズマ処理の核心に接近できるようになり、実用化への道が開けつつある。
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[Publications] T.Oda, K.Yamaji, T.Takahashi: "Decomposition of Dilute Trichloroethylene by Non-Thermal Plasma Processing - Gas Flow Rate, Catalyst and Ozone Effect"Trans.IEEE Ind.Appl. vol.40, No.2(予定). (2004)
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[Publications] R.Ono, T.Oda: "Visualization of Streamer Channels and Shock Waves Generated by Positive Pulsed Corona Discharge Using Laser Schlieren Method"Jpn.J.Appl.Phys.. Vol.43, No.1. 321-327 (2004)
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[Publications] R.Ono, T.Oda: "Spatial distribution of ozone density in pulsed corona discharges observed by two-dimensional laser absorption method"J.Phys.D (appl.Physics). Vol.37. 730-737 (2004)
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[Publications] R.Ono, T.Oda: "Formation and structure of primary and secondary streamers in positive pulsed corona discharge-effect of oxygen concentration and applied voltage"J.Phys.D : Appl.Phys.. Vol.36. 1952-1958 (2003)
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[Publications] R.Ono, T.Oda: "Dynamics of ozone and OH radicals generated by pulsed corona discharge in humid-air flow reactor measured by laser spectroscopy"J.Appl.Phys.. Vol.93. 5876-5882 (2003)
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[Publications] 小田 哲治: "放電プラズマを用いた環境改善技術"応物. 72巻. 415-421 (2003)
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[Publications] 小田 哲治 (分担執筆): "プラズマの生成と診断"コロナ社. 452 (2003)
