高圧水中超臨界二酸化炭素マイクロエマルションでの超音波照射による有機物分解法

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18656271
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 榎田 洋一 Nagoya University, エコトピア科学研究所, 教授 (40168795)
• Keywords: 超臨界二酸化炭素 / ミセル / 超音波 / 有機物分解 / 界面活性剤 / レーザー光散乱 / ドデシル硫酸ナトリウム / 放射性廃棄物処理

Research Abstract

(1) 触媒添加による有機化合物分解速度向上方法の検討
平成19年度までに実施した研究の結果、所定の研究成果を得ることはでき、特に、有機系の放射性廃棄物となり得るn-ドデカンの分解を目的通りに行うことができる成果を得ていた。一方で、液体シンチレータの主成分である芳香族炭化水素の分解が困難であることが判明しており、この分解効率を向上することに課題があることが明らかとなっていた。本年度は、計画した最終年度であることに鑑み、提案する方法により芳香族有機化合物を分解する際の分解速度の向上を実現することを研究目標とし、提案する方法の機序を考慮して、これを促進するための触媒を添加して、目的の成就を図ることとした。具体的には、超臨界水中での有機物分解で効果のみられる酸化ルテニウムの触媒としての有効性を明らかとし、酸化ルテニウムの系への添加によって、有機物の分解速度の向上を定量的に明らかとした。
(1-1) 触媒添加系での分解システムの提案作製
触媒の候補である酸化ルテニウムは固体であり、一方でこれまでに作製した分解システムは高圧流体を移送するためのポンプを含むため、固体の噛み込みや閉塞等の問題を生じる可能性があるため、これらの技術的問題を克服しながら、触媒の効果を発揮させるシステムの実現を図った。具体的には、酸化ルテニウムを多孔質シリカに担持させた触媒を作製し、これを充填した高圧カラム中で分解反応を生起させるシステムを作製した。
(1-2) 有機化合物分解速度向上の確認
実施計画(1-1)で作製するシステムを用いてn-ドデカンの分解速度が向上することを定量的に確認した。