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2015 Fiscal Year Research-status Report

超ダイナミックレンジ高速ナノ粒子分級技術の開発と環境ナノ粒子動態解析への応用

Research Project

Project/Area Number 15K12185
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

古内 正美  金沢大学, 環境デザイン学系, 教授 (70165463)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 畑 光彦  金沢大学, 環境デザイン学系, 准教授 (00334756)
大谷 吉生  金沢大学, 自然システム学系, 教授 (10152175)
鳥羽 陽  金沢大学, 薬学系, 准教授 (50313680)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywordsナノ材料 / 大気現象 / 環境分析 / 無機工業化学 / 環境変動
Outline of Annual Research Achievements

1.マルチノズル慣性フィルタの基礎特性の検討:シングルノズル積層メッシュ慣性フィルタを用いて,メッシュの種類や積層枚数,ろ過速度などをパラメータとして,粒子分級特性と圧力損失を評価し,ナノ粒子を低圧損かつシャープな分級特性で分級するための最適条件を検討した。ろ過理論に基づく既存モデル式でフィルタ特性の概要を設計し,分級特性を評価した結果,積層メッシュ慣性フィルタの跳ね返りの影響が予想以上に大きかったため,下記前段分級装置と慣性フィルタの分級性能を複合した形で再設計と調整を行った。
2.粉塵負荷抑制機構の検討:メッシュ積層慣性フィルタ前段に,粉塵負荷・粒子飛散抑制用の分級装置を検討した。SUS繊維層慣性フィルタ,マルチノズル・バーチャルインパクター,インパクター,サイクロンなどの候補からサイクロンとインパクターの組み合わせを選択し,理論・実験の両面から検討した。1の結果から,分級径と捕集効率曲線が接近した慣性フィルタとインパクターを複合することで,圧力損失低減、分級特性の向上,粗大粒子の跳ね返りを抑制を同時に実現できることを示した。
3.装置設計・試作:検討結果に基づき,市販エアーサンプラー用にスケールアップした複合型マルチノズルメッシュ積層型慣性フィルタを設計・試作し、実用上十分な性能を実現した。
4.環境ナノ粒子の高時間解像度評価のための予備フィールド調査:3で試作した装置による各種環境(国内一般環境,道路端,作業環境,途上国都市部等)でのフィールド試験を開始した。
5.ナノ粒子製造プロセスへの適用のための予備調査:実験プロセスで生成されたナノ粒子高速生成プロセスを対象として,一次粒子の粒子径分布,凝集体を含む気中での粒子径分布,粒子濃度などの基礎データを既存の生成装置で評価した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究実績の概要に記した5項目は研究計画書・交付申請書と実施内容がほぼ完全に一致し,ほぼ予定通りに進展している。基礎実験の過程で慣性フィルタの跳ね返りの問題が予想より大きかったことが判明したが,これをきっかけにインパクターと慣性フィルタとの複合分級の着想を得て,従来の慣性フィルタよりも分級性能・圧力損失を当初の予想より改善する方向性を確認することができた。
上記の事情を総合し「おおむね順調に進展している」と判断した。

Strategy for Future Research Activity

上記のとおり,ほぼ予定通りに進捗しているため,2年目で予定している1.装置開発・改良,2.環境ナノ粒子の時間変動特性と発生源影響の考察,3.ナノ粒子製造プロセスへの適用の可能性の検討,4.総括を進める。

Causes of Carryover

本研究で実施した予備フィールド観測のための消耗品の調達が予定からずれたため,残額が発生した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

上記の理由で予備フィールド観測の予定をずらしたが,消耗品が必要なので,その費用に充てる

  • Research Products

    (28 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 18 results)

  • [Int'l Joint Research] プリンスオブソンクラ大学/モンクット王工科大学北バンコク校/カセサート大学(タイ)

    • Country Name
      THAILAND
    • Counterpart Institution
      プリンスオブソンクラ大学/モンクット王工科大学北バンコク校/カセサート大学
    • # of Other Institutions
      3
  • [Int'l Joint Research] カンボジア工科大学/アンコール遺跡整備公団(カンボジア)

    • Country Name
      CAMBODIA
    • Counterpart Institution
      カンボジア工科大学/アンコール遺跡整備公団
  • [Int'l Joint Research] ホーチミン市工科大学/ハノイ工科大学(ベトナム)

    • Country Name
      VIET NAM
    • Counterpart Institution
      ホーチミン市工科大学/ハノイ工科大学
  • [Int'l Joint Research] インドネシア国立イスラム教大学ス ルタンシャリフカシムリアウ大学(インドネシア)

    • Country Name
      INDONESIA
    • Counterpart Institution
      インドネシア国立イスラム教大学ス ルタンシャリフカシムリアウ大学
  • [Int'l Joint Research] 台湾国立交通大学(台湾)

    • Country Name
      その他の国・地域
    • Counterpart Institution
      台湾国立交通大学
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      2
  • [Journal Article] Influence of agricultural activities, forest fires and agro-industries on air quality in Thailand2016

    • Author(s)
      Worradorn Phairuang, Mitsuhiko Hata, Masami Furuuchi
    • Journal Title

      Journal of Environmental Sciences

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      doi:10.1016/j.jes.2016.02.007

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evaluation of Artifacts Generated during Collection of Ultrafine Particles Using an Inertial Filter Sampler2016

    • Author(s)
      Hirotoshi Kuwabara, Kazuhiko Sekiguchi, Kenshi Sankoda, Kenji Sakurai, Ryosuke Yamaguchi, Masami Furuuchi, Mitsuhiko Hata
    • Journal Title

      Aerosol and Air Quality Research

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      doi: 10.4209/aaqr.2015.12.0679

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 慣性フィルタとインパクターを組み合わせたナノ粒子分級性能向上の検討2015

    • Author(s)
      山本祐介,畑 光彦,張 瞳,鳥羽 陽,ソンゲン タニアパット,池田卓司,小 山博巳,井上隆弘,大谷吉生,古内正美
    • Organizer
      第56回大気環境学会年会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [Presentation] 都市部の大規模交差点において捕集した大気中ナノ粒子に含まれる多環芳香族炭化水素類の解析2015

    • Author(s)
      加賀野井祐一,柿本健作,畑光彦,古内正美,早川和一,鳥羽 陽
    • Organizer
      第56回大気環境学会年会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [Presentation] Particle- and gas-phase polycyclic aromatic hydrocarbons from biodiesel combustion2015

    • Author(s)
      Hisam Samae, Surajit Tekasakul, Perapong Tekasakul, Gumpon Prateepchaikul, Masami Furuuchi
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons in environmental nanoparticles collected inside taxies in Shenyang, China2015

    • Author(s)
      Akira Toriba, Ahiho Higa, Yuichi Kagonoi, Ning Tang, Wenhua Fu, Hungye Qi, Mitsuhiko Hata, Masami Furuuchi, Kazuichi Hayakawa
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Online Monitoring of Black Carbon in PM0.1 using MAAP with PM0.1 Inertial Filter Unit2015

    • Author(s)
      Thunyapat Thongyen, Mitsuhiko Hata, Takuji Ikeda, Hiromi Koyama, Yoshio Otani, Masami Furuuchi
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measurement of Nano-particle Size Distribution generated from Biomass Combustion2015

    • Author(s)
      Mitsuhiko Hata, Masami Furuuchi
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Granular Bed Filtration for Emission Control from Biomass Stoves2015

    • Author(s)
      Mitsuhiko Hata, Masami Furuuchi
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characteristics of Ambient Nanoparticles in Hokuriku Region, Japan2015

    • Author(s)
      Fumie Yoshikawa, Mitsuhiko Hata, Atsushi Matsuki, Surui Dongann, Hiroshi Onidzuka, Yoshio Otani, Masami Furuuchi
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Improvement of Nanoparticle Nanoparticle Classifier for High Volume Air Sampler2015

    • Author(s)
      Tong Zhang, Thunyapat Thongyen, Mitsuhiko Hata, Akira Toriba, Yasunori Tanaka, Takuji Ikeda, Hiromi Koyama, Yoshio Otani, Masami Furuuchi
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Relation between Particle-bound Brown Carbon and Carbon Components Evaluated by Thermal Optical Method2015

    • Author(s)
      Masami Furuuchi, Regina Hitzenberger, Wladyslaw W. Szymanski, Mitsuhiko Hata
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Preliminary Study on Removal of Smells in Aerosol by Air Filter2015

    • Author(s)
      Mitsuhiko Hata, Tong Zhang, Ryosuke Fujii, Suthida Piriyakarnsakul, Li Bao, Masami Furuuchi
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ambient Nanoparticles Characterization by East and Southeast Asia Nanoparticle Monitoring Network2015

    • Author(s)
      Mitsuhiko Hata, Masami Furuuchi, Surui Dong, et al.
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of Moisture Content on Smoke Particles Concentration and Particle-Bound Carbon Components from Rubber Wood Combustion2015

    • Author(s)
      Jiraporn Chomanee, Perapong Tekasakul, Surajit Tekasakul, Mitsuhiko Hata, Masami Furuuchi
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Influences of Agricultural Activities,Forest Fires and Agro-industry on Air Quality in Thailand2015

    • Author(s)
      Worradorn Phairuanng, Kosuke Fukae, Mitsuhiko Hata, Masami Furuuchi
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] EREPAS - a novel approach for PM-characterization of ambient aerosols2015

    • Author(s)
      Issariya Vejponsa, Masami Furuuchi, Sinkalaya Suvachittanont, Thunyapat Thongyen, Wladyslaw Witold Szymanski
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characteristics of Particle-bound Carbon Components Related to Emission Sources2015

    • Author(s)
      Masami Furuuchi, Takanobu Okabe, Ryosuke Hosokawa, Surui Dong, Mitsuhiko Hata, Shinji Tsukawaki, Sengly Sroy, Thanh Channmuny, Sivmey Hor, Peng Chanto, Lim Pisey, Ek Pichmony, Ung Porsry, Sophal Try, Hul Seingheng, Peou Hang
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characteristics of Ambient Nano-particles in Kanazawa, Japan2015

    • Author(s)
      Surui Dong, Li Hou, Kakeru Minami, Tong Zhang, Tianren Zhao, Mitsuhiko Hata, Masami Furuuchi, Yoshio Otani
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Small Flow Nanoparticle Classifier for Online Monitors2015

    • Author(s)
      Yusuke Yamamoto, Thunyapat Thongyen, Tong Zhang, Mitsuhiko Hata, Akira Toriba, Takuji Ikeda, Hiromi Koyama, Yoshio Otani
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Emission Sources of PM in Urban Areas in Cambodia2015

    • Author(s)
      Masami Furuuchi, Takanobu Okabe, Ryosuke Hosokawa, Surui Dong, Mitsuhiko Hata, Shinji Tsukawaki, Sengly Sroy, Thanh Channmuny, Sivmey Hor, Peng Chanto, Lim Pisey, Ek Pichmony, Ung Porsry, Sophal Try, Hul Seingheng, Peou Hang
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Particle Sampler for Emerging POPs, PFOS and Related Chemicals2015

    • Author(s)
      Hui Ge, Hui Ge, Tong Zhang, Eriko Yamazaki, Sachi Taniyasu, Mitsuhiko Hata, Masami Furuuchi, Nobuyoshi Yamashita
    • Organizer
      9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06   Modified: 2022-02-28  

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