2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of removal system of organic solvent vapors in the working environment using adsorbents with thermally spraying titanium oxide photocatalyst
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17K09176
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| Research Institution | University of Occupational and Environmental Health, Japan |
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Principal Investigator |
保利 一 産業医科大学, 名誉教授、学長等, 名誉教授 (70140902)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樋上 光雄 産業医科大学, 産業保健学部, 助教 (40588521)
石田尾 徹 産業医科大学, 産業保健学部, 講師 (90212901)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 光触媒 / 活性炭 / セピオライト / メタノール / 溶射 / 破過時間 / 酸化チタン / 空気清浄 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
二酸化チタン光触媒を溶射した吸着材を用いて，吸着と分解により作業環境中の有機溶剤蒸気を低減化する方法について検討した．活性炭とセピオライトの粉末を7:3で混合したペレット状の吸着材に光触媒(TiO2)を直接溶射した材料を石英ガラス管に充填し，濃度300 ppmのメタノール蒸気を通じて吸着・分解実験を行った．光を照射して行った明条件と，光を照射せず装置を暗幕で覆った暗条件で実験を行い，両者の破過曲線を比較した．暗条件に比較して，明条件の方が10%破過するまでの時間（破過時間）は長かった．また，破過後の吸着部出口の最大濃度は，暗条件では入口濃度ほぼ同じになったが，明条件では入り口濃度よりも低くなった．これらの違いは，光触媒の分解によるものと考えられた．しかし，円管では，光を照射した場合，表面は光触媒が働くが，内部までは光が到達せず，光触媒の働きが限定的になることが考えられる．そこで，吸着部を円管ではなく平板にし，板の両面から光を当てるようにすれば，より効率的な分解ができると考え，アクリル樹脂で平板セルを作製して実験を行った．その結果，暗条件，明条件とも破過時間は短くなり，ほぼ実験開始と同時に破過が始まったが，その後の破過曲線は，暗条件では入口濃度付近で上昇した．明条件では濃度の上昇は鈍く，実験開始から650分後でも出口濃度は約80 ppmと低かったことから，明条件では光触媒による分解が進んでいることが考えられた．最初から破過が見られた理由としては，今回使用した吸着材の粒径が約3 mmと平板セルの高さとほぼ同程度であったため，吸着材と壁面との間の隙間ができやすく，メタノールがこの隙間を通って吸着されずに出口に達した可能性が考えられた．また，充填が均一になりにくく，データにばらつきが生じていた．さらに精度良い実験を行うためには，吸着材の粒径やセルの形状を検討する必要がある．
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