2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of high pressure gas-liquid interface discharge plasma induced flow reaction process
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20H02515
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| Research Institution | Nagoya Industrial Science Research Institute |
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Principal Investigator |
後藤 元信 公益財団法人名古屋産業科学研究所, 研究部, 上席研究員 (80170471)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本田 真己 名城大学, 理工学部, 准教授 (60824191)
高見 誠一 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40311550)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | プラズマ / 高圧力 / 化学反応 / ナノ粒子 / 流通反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大気圧から高圧下での流体と液体界面での放電によるプラズマを利用した化学反応ならびに材料調製手法を構築し、現象を解明することで学理を追及することと、気液界面でのプラズマを効率的利用できるフロープロセスの構築を目的とした。特に、高圧力下での操作が可能な流通式プラズマ反応プロセスを構築した。
液体としては水溶液を用い、気体としてはアルゴンなどを用いた。回分反応器での液表面放電プラズマを用いて、各種化学反応、ナノ材料調製の他、高圧力下を含めて、プラズマ計測を行ない、ラジカルや活性種の気相、液相での測定を行った。また、その理論を検討した。さらに、高圧下でのプラズマ反応に対する水溶液のｐH依存、電導度依存性、金属イオン添加効果について実験と理論の両面から研究した。生成したナノ粒子についてはSEM、TEMに加え表面分析（FTIR、XPS）などを駆使して、材料の特性を評価した。
流通系プラズマプロセスについては、高圧領域でも可能とするチューブ型反応器の設計製作をした。反応器素材としてはガラスを用いた。放電方式としてはパルスパワーによる誘誘電体プラズマを利用した。気液流方式は気相と液相が交互に流れるスラグ流を用いた。本反応器を用いて、色素の分解反応および金属ナノ粒子の生成を行い、圧力の影響を検討した。付与したエネルギー量と反応の関係を圧力依存性に関連させて議論した。
流通型の高圧下プラズマ反応器を用いて、これまでに報告のない研究成果を得ることができた。
研究成果が国内学会および国際会議で発表し、学術論文に投稿し発表した。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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