2014 Fiscal Year Research-status Report
マイクロバブル反応場に着目した高効率超音波分解技術の開発
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25340072
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
興津 健二 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60295095)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 超音波 / 分解 / 無機塩 / マイクロバブル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
無機塩が芳香族化合物の超音波分解速度に及ぼす影響についてさらに詳細に考察するために、無機塩が溶液や溶質、キャビテーションバブルに与える影響について検討した。Na2SO4を含む水溶液中での芳香族化合物の挙動を解析するために、芳香族化合物水溶液に対して動的表面張力の測定を行った。特に膨張収縮を短時間で繰り返すキャビテーションバブルの挙動を考慮して、時間の関数として動的表面張力の測定を行った。その結果、塩を添加した系では添加していない系よりも芳香族化合物がバブルの気液界面により速やかに集まることが確認できた。さらに塩添加によってキャビテーションバブルの生成や崩壊の仕方が変化する可能性が示唆されたため、塩を含む水溶液に対して、アルゴンガス溶解度の理論計算や超音波照射した時に生成される過酸化水素生成量を実験で求めた。その結果、塩濃度が高くなるほどアルゴンガス溶解度が減少し、過酸化水素生成量が減ることが確認できた。以上の結果より、塩添加により芳香族化合物の気液界面での分解が促進される効果と、生成されるキャビテーションバブル数の減少による分解抑制効果の両方が同時に誘起されることが示唆された。さらに有害有機化合物の分解速度を促進させる試みとして、反応容器内にアクリル製の板を垂直に挿入し、照射されている容器内を幾つかのパーティションに区切ってメチルオレンジの流通式分解実験を行った。容器内にパーティションを作ることによってメチルオレンジ水溶液の滞留時間が変化することを予想して実験を行ったが、パーティションの数が増えるほど分解が抑制されることが確認された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
超音波照射されている水溶液中での有害有機化合物の分解挙動において、無機塩が及ぼす影響の詳細な機構について考察することができた。さらにパーティションが有害有機化合物の分解に及ぼす影響について考察することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
さらに詳細に添加剤の効果について検討する。特に塩添加によって生成されるバブルの質が変化しているかどうかについて明らかにしたい。キャビテーションバブルの数を増やす手法の開発や、質を解析する手法についても検討したい。
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| Causes of Carryover |
研究成果発表や情報収集のための国際学会に出張予定だったが、大学業務の都合で出席できなかったため、旅費が未使用額となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究成果発表や情報収集のための学会出張等に主に使用する予定である。
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[Book] Sonochemistry and the acoustic bubble2015
Author(s)
Franz Grieser, Pak-Kon Choi, Naoya Enomoto, Hisashi Harada, Kenji Okitsu, Kyuichi Yasui, Yoshiyuki Asakura, Takahide Kimura, Takashi Kondo, Shinobu Koda, Hiroyasu Nomura, Shigemi Saito, Keiji Yasuda
Total Pages
282
Publisher
Elsevier
