2018 Fiscal Year Annual Research Report
Water purification using the specific enhancement of ultrasonic degradation by the microbubbles.
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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 | マイクロバブル / 希ガス / OHラジカル / 超音波 / 分解速度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超音波照射で生成する音響キャビテーションの圧壊による高温高圧場の生成において、音キャビテーション中の気体の種類は熱伝導度、気体の溶解度などが異なるため、大きく影響することが知られている。本研究において、マイクロバブル中の気体の種類を変更し、成するOHラジカルの量の比較を行った。本観察結果がマイクロバブルによる気体飽和の効と異なることを確認するため、マイクロバブルに超音波を照射するだけでなく,ガラスキャピラリーによる気体をガスシリンダーより直接導入し、気体が十分飽和したのち、超音波を照射、クマリン蛍光プローブ法によるOHラジカル生成を示す7-ヒドロキシクマリンの蛍光強度を比較した。ガラスキャピラリーによる気体飽和とその状況下での45kHz超音波照射では、45kHz超音波照射のみと大きな違いがない。一方、マイクロバブルを導入したクマリン水溶液に45kHzを照射するとHe、Arのいずれの気体においても大きく、OHラジカル生成を示す7-ヒドロキシクマリンの蛍光強度が増大した。次に、マイクロバブルの気体をHe、Ar以外に、酸素O2、窒素N2に変化させ、マイクロバブル存在下で45kHz超音波を照射し、7-ヒドロキシクマリンの蛍光強度を比較した。比較の結果、気体の種類により7－ヒドロキシクマリンの蛍光強度がAr>O2>N2>Heと含有気体により異なっており、O2がOHラジカル生成の最大でないことが分かる。Arが最大、Heが最小のOHラジカル生成量になる結果は超音波キャビテーションによるOHラジカル生成の気体の種類の違いについて検討した過去の研究の傾向と一致しており、本実験のクマリン蛍光プローブ法で検出を試みたOHラジカルはキャビテーションにより生成したことを支持する結果となった。
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