2017 Fiscal Year Annual Research Report
Generation and control of plasma in microfluidic channels
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15H03585
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
白藤 立 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (10235757)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 液中プラズマ / 液面上プラズマ / 人工流路 / ３Ｄプリンタ / マイクロ化学 / ナノ粒子 / 粒径分布 / 液中反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
３Ｄプリンタで製造したマイクロ流路中で生成される三次元マイクロソリューションプラズマ（３Ｄ ＩＭＳＰ）の過酸化水素オンサイト合成技術としての可能性を調査した．その結果，過酸化水素合成の源となるＯＨラジカルの生成効率が，従来の点側液中放電よりも約２０倍高いことを明らかにした．しかし，過酸化水素の生成効率は約６．４倍となり，生成された過酸化水素のＯＨラジカルによる分解が寄与していることが示唆された．前年の３Ｄ ＩＭＳＰへの空気マイクロバブル導入に対して，放電し易いＡｒガスをマイクロバブルとして導入した効果を調査したが，有機物分解などの効率は空気マイクロバブルの場合と大差無いものとなった．前年度に液面上放電による液面上フリースタンディングナノ粒子薄膜の合成を初めて実現したが，本年度は印加するバイポーラパルス電圧の正負の振幅を独立制御し，電子とイオンの寄与が及ぼす影響を調べた．その結果，正極性（電子が液面に寄与する）の場合に，ナノ粒子の密度が向上することを明らかにした．流れる液体とプラズマの接触に関する基本的現象の検討として，スライドする表面上でのプラズマの挙動をシミュレーションによって明らかにした．その結果，スライド表面が引き込む雰囲気ガスの影響によって，表面に照射されるラジカル密度が大幅に変化することを明らかにした．その際，周囲の雰囲気ガスを不活性なものに置換することで，その影響を回避することができることも明らかにした．本研究では，当初マイクロ流路を流れる媒質として液体を想定していたが，プラズマ自身がマイクロ流路を伝搬する場合も検討した．具体的には，骨再生スキャッフォールドとして利用されている連続多孔質誘電体に大気圧プラズマジェットを照射し，その内部の親水化を試みた．その結果，プラズマ弾丸の流路内伝搬により，通常ではガス導入が困難な微細な流路内を親水化できることを明らかにした．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(36 results)
