2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of air purification method using vacuum ultraviolet rays and ultrasonic waves regardless of the state and properties of air pollutants
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20H04361
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
関口 和彦 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (50312921)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
二井 晋 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (90262865)
三小田 憲史 富山県立大学, 工学部, 助教 (80742064)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 真空紫外線 / トルエンガス / 物質収支 / オイルミスト / オゾン / 分解生成物 / 超音波ミスト / 反応活性種 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は当初の計画に基づき、総合的な実用性評価の観点から、VOCガス分解における分解性生物の物質収支の確認、分解性生物の処理、生成オゾンの処理と分解性生物の無機化促進、異なる物性の粒子状物質（PM）への応用について検討した。172 nmのエキシマランプ（UV172）照射時のトルエンガス除去率が100%の時、分解生成物はCO、CO2が72%、水溶性有機化合物（WSOC）が17%、非水溶性有機化合物（WIOC）が9%、粒子状物質（PM）が2%であった。そこで、これら分解生成物と同時に発生する千数百ppmのオゾンの後段処理について検討した。
VUV172照射の後段において、430 kHz超音波反応器内にH2O2を添加した系では、超音波ミストによりWSOC分解生成物が完全に捕捉され、さらに、オゾンとH2O2からOHラジカルが生成するペロキソン反応により、WIOCの水溶性化と捕捉率の向上が確認された。また、オゾン処理においては、KI水溶液およびオゾン分解触媒であるMnO2微粒子を分散させた系について検討した。KI濃度を調節することでオゾンはほぼ100%除去できることを確認した。MnO2微粒子を分散させた系では、顕著なO3吸収は得られなかったものの、粒子の微細化と粒子濃度増加による改善が見込まれる結果が得られた。一方、PMの処理においては、昨年度PAOで実施したフィルター捕捉とエキシマーランプによる分解について、物性の異なるオレイン酸を対象に同様の実験を行ったところ、物性に関係なく、PMが高効率に分解でき、後段に粒子状の分解生成物が排出されないことを確認した。
以上の結果を総合的に組み合わせることで、ガス状、粒子状といった物質状態や、親疎水性といった物理化学的性状によらない、分解生成物も捕捉可能な大気汚染物質の分解処理技術が確立できたものと考えられる。
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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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Research Products
(12 results)
