2017 Fiscal Year Research-status Report
ファインバブルによる特異的な超音波分解増強効果を用いた難分解性医薬品の排水処理
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16K06849
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| Research Institution | Nagaoka National College of Technology |
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Principal Investigator |
村上 能規 長岡工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (70293256)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 超音波 / マイクロバブル / ラジカル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度、マイクロバブル中に含まれる気体の種類をKr、Ar、O2、Heの４種類で比較することで、マイクロバブル/超音波併用系で生成するOHラジカルが超音波キャビテーションに由来するものかの確認し、OHラジカルの生成量に関してはクマリン蛍光プローブ法、超音波強度測定としては KI法を用いて、マイクロバブル/超音波併用系によるラジカル生成、有機物分解がキャビテーション効果である事を裏付ける結果を得た。しかし、マイクロバブルが溶存気体を増加させる効果もあり、泡自体の効果でない可能性もあるということも考えられる。そこで、気泡を事前に飽和させた気体飽和水とマイクロバブルが水溶液中に存在しているときで、OHラジカルの生成量（クマリン蛍光プローブ法）、超音波強度（KI法）でどのように変わるかを調べた。その結果、気体飽和水に比べ、マイクロバブルが存在している水溶液において、OHラジカル、超音波強度ともに、強くなることが確認され、泡自体が超音波と作用して、ＯＨラジカルを生成、超音波強度を増大させていることが確認できた。これまでの実験は中性での実験条件であったが、塩基性に変えて、テレフタル酸法を用いて、同様の比較を行った。その結果、塩基性においても、45 kHzの超音波周波数においてのみ、OHラジカル増強が確認できた。中性条件と同様の傾向となり、中性、塩基性ともに、マイクロバブル/超音波併用効果があることを示すことができた。さらに、超音波周波数を100 kHzで同様の実験を行ったが、I3－の生成は確認できず、マイクロバブル/超音波併用系によるキャビテーションが特有の周波数において起こることも確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の予定の化学発光法によるキャビテーションの直接観察がまだ、実施できていない。本年度中に実施できるように、計画を立てたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
紫外可視吸収分光による色素の分解速度のマイクロバブル/超音波併用による増強効果は確認できたが、泡への吸着の方かが混じっており、全炭素計による測定が好ましい。以前、その目標で実験を行ったが、完全に再現性のあるデーターが取れていない。再現性のある全炭素計における実験を実施したい。また、当初の目標であった化学発光法によるマイクロバブル/超音波系におけるキャビテーションの直接観察がまだできていない。キャビテーション気泡の直接観測をすることで、ＯＨラジカル生成量の増加がどのようなメカニズムで起こっているか明確になる。今後、実施したい。前年度、本系で、薬系のモデル物質として、サリチル酸の分解を確認できた。より複雑な薬品のモデル化合物でも分解できるか確認したい。
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| Causes of Carryover |
前倒し請求の最小金額は200,000円であり、前倒しにより必要な物品購入はできたが、当該年度における使用予定を充足することができたため、次年度に繰り越すことにした。
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