2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24560320
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| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 孝紀 室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50235339)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 大気圧放電 / 汚染物質分解 / 活性種 / 発光分光 / プラズマ診断 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境汚染物質の分解に利用される大気圧放電プラズマである，直流コロナ放電，Packed-Bed Dielectric Barrier Discharge (PB-DBD)，DBD駆動プラズマジェットの診断，およびこれらの放電で生成されるラジカルの種類，濃度を測定した。得られた成果を放電ごとに示す。
(1)水上直流コロナ放電 in-situ IRASによりHO2ラジカルの生成を確認した。また、15分程度の放電照射によって，水中に H2O2，NO3-，NO2-が数～30ppm程度生成されること、各ラジカル濃度が雰囲気ガスの組成に依存することが示された。O3のH2O2生成への寄与はほとんど見られず，放電プラズマと水面の接触がH2O2生成に重要であることがわかった。これより，高エネルギー種と水面近傍のH2O蒸気の反応がH2O2生成に寄与することがわかった。その他の測定結果も総合して，放電中および水中の活性種生成に係る反応過程を推定した。
(2)プラズマジェット OH(A2Σ+→X2Π,308.9nm)の発光スペクトルを位置分解測定し，プラズマジェット中の分子の回転温度の空間分布を調査した。プラズマ中の中性高エネルギー種のふるまい，発光にかかるOHへのエネルギーの移行が，相対湿度により異なることを示した。
(3)PB-DBD PB-DBD 中の活性種を明らかにするため，放電を発生後のガス（オフガス）をイオン交換水にバブリングし，水中の生成物の濃度を測定した。水中の活性種としてNO3- が検出されるとともに，オフガスの組成分析でN2O5 およびHNO3の生成量が多く検出されたことか，(1)式によりN2O5 から生成されるHNO3 により水中のNO3- 濃度が高くなることが示唆された。
N2O5 + H2O → 2HNO3 (1)
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[Presentation] 直流コロナ放電照射による水中のROS 生成2015
Author(s)
杉山 豪, 佐藤孝紀, 伊藤秀範, 川口 秀樹, Igor Timoshkin, Martin Given and Scott MacGregor
Organizer
第62回応用物理学会春季学術講演会
Place of Presentation
東海大学 湘南キャンパス（神奈川県平塚市）
Year and Date
2015-03-11 – 2015-03-14
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