2014 Fiscal Year Research-status Report
固体触媒としてゼオライトを用いた促進酸化処理に関する研究
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25410196
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| Research Institution | Fukuoka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
北山 幹人 福岡工業大学, 工学部, 教授 (10330945)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 促進酸化処理法 / オゾン / 固体触媒 / ゼオライト / 水処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ｵｿﾞﾝﾏｲｸﾛﾊﾞﾌﾞﾙ発生装置を用い、種々のｾﾞｵﾗｲﾄを固体触媒として用いた促進酸化処理による難分解性有機物質の分解挙動の調査を実施した。難分解性有機物質として、農薬ﾓﾃﾞﾙ物質である2,4-ｼﾞｸﾛﾛﾌｪﾉｷｼ酢酸（2,4-D）を用いた。可視・紫外分光光度計を用いて分解挙動を追跡した結果、親水性ｾﾞｵﾗｲﾄを触媒として用いた場合、明らかな分解の促進が確認された。一方、全有機体炭素計を用いて分解挙動を追跡した結果、触媒の有無による分解速度には有意な差が認められなかった。このことは、2,4-Dの分子構造を壊すことができるが、有機体炭素を無機炭素まで転換することができないことを意味する。強い攪拌流によって触媒であるｾﾞｵﾗｲﾄ･ﾍﾟﾚｯﾄが壊れることを避ける目的で、ﾍﾟﾚｯﾄをﾅｲﾛﾝ袋に詰めて実験を行ったため、処理水が十分に触媒と接触できなかったこと、及び、分解時に生成する塩素がﾗｼﾞｶﾙを失活させていることが原因として考えられる。
平成25年度に見出した「動的手法」において大量の活性酸素の生成が認められたことから、触媒であるｾﾞｵﾗｲﾄ粉体を処理水に分散し、そこに直接ｵｿﾞﾝを吹き込む、「動的手法」を模した促進酸化処理を実施した。難分解性有機物質として、水質汚濁物質の代表であり、塩素を含まないﾌﾐﾝ酸を用いた。可視・紫外分光光度計を用いて分解挙動を追跡した結果、ｾﾞｵﾗｲﾄ触媒の有無によって分解速度定数に約2倍の差が認められた。全有機体炭素計を用いて分解挙動を追跡した結果、分解速度に若干の改善が認められる触媒と全く改善が認められない触媒があることが判った。この事は、分解生成物がﾗｼﾞｶﾙを失活させていることを強く示唆している。脱色後の処理水は僅かに黄色味を帯びており、200nm付近に極めて大きな吸収極大が観察されることから、分解生成物はｶﾙﾎﾞﾝ酸であると推測される。
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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
当初予定していたHPLCによる分解生成物の分析は実施できなかったが、申請時には計画していなかった「動的手法」による促進酸化処理を実施し、分解生成物によるラジカルの失活が有機体炭素の完全分解を阻害している可能性が高いことを見出したことから、おおむね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度に実施できなかったHPLCによる分解生成物の分析を実施し、分解生成物によるラジカルの失活が有機体炭素の完全分解を阻害していることを確認する。さらに、この分解生成物によるラジカルの失活に影響されないゼオライト触媒の探索や、添加物の探索を実施し、本研究が目標とする促進酸化処理による有機体の完全分解を目指す。
平成26年度までに得られた研究成果は、平成27年度、国際学会において成果発表する予定である。
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