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細管中に光触媒を様々な形態で固定し、これをマイクロリアクターとした低コスト小型計測システムの作製を行った。以下の研究は特殊な装置、有害物質を使用しないよう心がけた。
細管中の光触媒は酸化チタンゾル(酢酸ゾル・ゲル)やゲルを用い、その表面積の増大に微小ビーズや熱線による塗り重ねをし、単純コーティングと比較して飛躍的に反応性が高まった。コストパフォーマンスは熱線による手法(スチロールカッターを流用する)が優れており、簡単に固定できた。色素溶液は、注射器ピストン自重(または加重)による送液で、送液はじめが加圧状態であるため流速の安定のためには、細管の廃液チューブにコックを置き、その開閉度で流速を決定した。紫外線供給のためのLEDは375nm、1mW程度で充分作用し、電池またはACアダプタを使った。実際の色変化はメチレンブルーの水やアルコール溶液・添加剤(犠牲剤)として糖を加えその反応(色変化)を10～30秒程度でパソコン画面上にリアルタイムに見ることができる。設定した時間に撮影して、紫外線の強度、色素、アルコールおよび糖の濃度依存性も精度良く確認できた。
廃液も紙などに取り込めるため実質廃液0で使用できる。実験精度はカメラ性能に依存するが、安価なwebカメラでも実験できる。またデジタルデータの取得は、小さく画素を切り取った上で、輝度、RGB、HSLなどをフリーソフト等を使って算出した。
以上は、誰でも簡単に構築でき、光触媒反応を個人で、または大きく映し出して多くの人が同時に観察できる、教材としても有用なものが完成した。
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