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2011 Fiscal Year Annual Research Report

液体が関与するプラズマ化学反応過程の解明

Research Project

Project/Area Number 21540511
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

白藤 立  大阪市立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10235757)

Keywordsプラズマ / 液体 / 反応 / シミュレーション / ラジカル / バリア / 放電 / 誘電体
Research Abstract

昨年度の研究により,水が関与する化学反応のモデル化が可能となった.これに加えて,当初計画段階では想定していなかった水中での気泡の成長までもがモデル化可能となった.そこで,本年度は,こうした気泡内の電界分布が外部パラメータである印加電圧,液体導電率,液体誘電率等によってどのように変わるのかを系統的に調べ,液体中での気泡内放電に適した印加電圧や電極部材物性を選定するための指針を明らかにした.一方,泡の形状やサイズの変化の時間スケールは,放電現象の時間スケールと比べると極めて大きいため,放電現象にとっては泡の形状やサイズは変化していない,と仮定してもよい.そこで,上記で得られた泡の中に発生した電界をもとにしてプラズマ発生のモデル化も行い,水中気泡内放電を総合的にモデル化した.また,昨年度の研究により,多孔質材料を用いて微細泡を多数集積化した大容量のプロセスの可能性が明らかとなった.多孔質材料やその誘電率等の最適化については,上記の計算モデルによって最適化することが可能であるが,実際に実験によって,プロセス結果を評価する必要もある.そこで,こうした多孔質材を用いた大面積・大容量の微細気泡内放電を集積化したものを,水中有機汚染物の分解等への材料プロセスの例として,メチレンブルーの脱色プロセスに適用し,その性能評価を行った.具体的には,赤外吸収分光法などを併用することによって,反応生成物の分析を行い,いかなる反応が生じているかを明らかにした.

  • Research Products

    (11 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Mechanisms of pattern formation in dielectric barrier discharges2011

    • Author(s)
      S.N.Abolmasov
    • Journal Title

      IEEE Trans.Plasma Sci.

      Volume: 39 Pages: 2090-2091

    • DOI

      10.1109/TPS.2011.2160362

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 3D integrated micro solution plasmas~Effects of electrical conductivity of liquid medium~2012

    • Author(s)
      T.Shirafuji
    • Organizer
      The 5th International Conference on Plasma-Nano Technology & Science
    • Place of Presentation
      犬山
    • Year and Date
      2012-03-10
  • [Presentation] 気液二相が関与するプラズマプロセスの応用とその理解2012

    • Author(s)
      白藤立
    • Organizer
      応用物理学会関西支部2011年度第2回講演会
    • Place of Presentation
      大阪(招待講演)
    • Year and Date
      2012-01-27
  • [Presentation] Solution plasmas in bio-inspired cellular structure-3D integration of micro solution plasmas-2012

    • Author(s)
      T.Shirafuji
    • Organizer
      The 12th International Symposium on Biomimetic Materials Processing
    • Place of Presentation
      名古屋(招待講演)
    • Year and Date
      2012-01-24
  • [Presentation] Generation of plasmas in porous materials with a gas-liquid mixed phase medium2011

    • Author(s)
      T.Shirafuji
    • Organizer
      Plasma Conference 2011
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2011-11-22
  • [Presentation] On the effects of bubble-size-fluctuation in the plasma in liquid2011

    • Author(s)
      T.Shirafuji
    • Organizer
      第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形
    • Year and Date
      2011-08-30
  • [Presentation] Effects of solution plasmas on the structure of MWNTs2011

    • Author(s)
      T.Shirafuji
    • Organizer
      The 24th Symposium on Plasma Science for Materials
    • Place of Presentation
      吹田
    • Year and Date
      2011-07-20
  • [Presentation] Application of integrated micro solution plasma to decomposition of organic substances in water2011

    • Author(s)
      T.Shirafuji
    • Organizer
      The 20th International Symposium on Plasma Chemistry
    • Place of Presentation
      Philadelphia, U.S.A.
    • Year and Date
      2011-06-27
  • [Presentation] 多相媒質が関与するプラズマ材料プロセシング2011

    • Author(s)
      白藤立
    • Organizer
      真空協会SP部会第123回定例研究会
    • Place of Presentation
      吹田(招待講演)
    • Year and Date
      2011-05-20
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.t-shirafuji.jp/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 液中プラズマ発生法,液中プラズマ発生装置,被処理液浄化装置及びイオン含有液体生成装置2012

    • Inventor(s)
      白藤立, 高井治, 齋藤永宏, 西村芳実, 堀部博志, 杉原雅彦, 柿谷真一, 荒木学
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪市立大学,名古屋大学,株式会社栗田製作所
    • Industrial Property Number
      特願2012-81750号
    • Filing Date
      2012-03-30

URL: 

Published: 2013-06-26  

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