2019 Fiscal Year Annual Research Report
残留性有機ハロゲン化合物の低温再合成機構の解明と排出量極小化原理の確立
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17H01891
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
坪内 直人 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (90333898)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 環境技術 / 環境対応 / 有害化学物質 / 表面・界面物性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、炭素質物質の熱分解・燃焼・ガス化といった高温プロセス由来の有機ハロゲン化合物の低温再合成機構の解明と排出量極小化原理の構築を最大の目的に掲げ、ハロゲン化水素の発生速度の定量化、炭素のミクロ構造に基づいたハロゲン化芳香族構造の生成機構の解明ならびに有機ハロゲン化合物の生成制御 技術の確立に取り組む。
令和元年度は、分子軌道計算法を用い、ＨＣｌとの反応サイトとなる活性な炭素サイトのモデル構造の電子状態を推察し、次に、高い塩素化能を有するＺｎの導入により電子が局在化する部分の特定およびＨＣｌ吸着種（有害有機塩素化合物前駆体）の安定性の評価に取り組んだところ、Ｚｎの存在によりＨＣｌ分子を化学的に吸着できるサイト数が増加することが明らかとなった。さらに、Ｚｉｇｚａｇ炭素サイトではＺｎＯはＨＣｌの吸着安定性に寄与しないものの、炭素質物質全体の電子状態には大きな影響を与えることを見出した。
次に、有機塩素化合物の塩素ソースであるＨＣｌの事前除去を目指し、資源量が豊富で安価な天然ソーダ灰の吸収剤としての性能を調べたところ、ソーダ灰をハニカムに担持すると、粉末の場合と比較し、１ｐｐｍＨＣｌ破過時のＨＣｌ吸収率が著しく向上し、担体利用の有効性が明らかとなり、また、その性能は温度（３００～６００℃）に強く依存し、本実験条件下では５００℃のとき破過時の吸収率が最大となった。加えて、本吸収剤の性能は石炭ガス化模擬ガス組成でも維持され、さらに、供給ガスのＨＣｌ濃度が低いほど高い吸収率を与えることから、実条件により適していると推論された。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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