2015 Fiscal Year Annual Research Report
大気圧プラズマ由来ラジカル種の触媒等固体表面における反応機構解明
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25871191
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
寺本 慶之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 環境管理研究部門, 研究員 (00635328)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | プラズマ / 触媒 / 活性種 / 複合技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
低温プラズマ技術では常に副生成物のNOx排出が普遍的課題となる。しかしプラズマ中におけるNOxの生成・分解プロセスは解明されていない。本研究ではNOx生成反応の起点と予測されるN原子に着目し、二次元二光子励起レーザー誘起蛍光法(TALIF: two-photon absorption laser induced fluorescence)を用いN原子を可視化することで、プラズマ中におけるNOx生成プロセスの解明を試みた。これによりストリーマ中のN原子密度、減衰、及びその拡散を詳細に解明した。N原子の径方向分布領域は放電直後では100 mであったが、1 ms経過後では300 mまで拡散することが分かった。この拡散距離から見積もった大よその拡散係数は0.21 cm2 s-1である。N原子密度の減衰速度は中心軸から離れるにつれ減少していった。ストリーマ中心におけるN原子密度は約7.5×1016 cm-3であり、中心から離れるにつれ急激に減少していった。NO分子を添加することにより中心軸から離れた領域においてN原子密度の増加が確認された。これは放電エネルギー上昇に伴い、N原子生成領域が拡大したためと推測される。計測結果より、NOxの90％以上がN原子を起点とした反応プロセスにより生成されることを突き止めた。
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