| 研究課題/領域番号 |
09650899
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
工業物理化学
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
太田 健一郎 横浜国立大学, 工学部, 教授 (30011216)
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| 研究分担者 |
元平 直文 横浜国立大学, 工学部, 助手 (30242043)
神谷 信行 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (10017965)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1999年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1998年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1997年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | オゾン / 二酸化鉛 / 酸化スズ / フッ素系イオン交換樹脂 / リン酸 / 電極材料 / 硫酸 / 個体高分子電解質 / 過塩素酸 |
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| 研究概要 |
電解オゾン生成は水の浄化において非常に効果的で、一部ではすでに実用になっているが、反応機構を解明し、電極材料や、電解条件を適正化することで効率の向上を図ることを目的としている。熱分解法で作製した白金被覆チタン線を電極材料の基本として、その上に二酸化鉛を電析した電極を用い、様々な条件下でのでオゾン発生を調べた。生成オゾンはオゾンメーターを用いてin situに定量した。
平成9年度は二酸化鉛だけでなく酸化スズを共存させたときのオゾン発生を調べた。酸化スズの添加によるオゾン発生の電流効率の向上は図られなかったが、2000mAcm^<-2>で電解したときの超電圧が460mVも低下することがわかり、エネルギー効率の向上には寄与することがわかった。フッ素系固体高分子電解質溶液を電極上に塗布し、電極反応への影響を調べた。二酸化鉛電極を使い、15℃、2000mAcm^<-2>で電解したところ、固体高分子電解質を塗布することでオゾン発生効率が0.14%から1.26%へと向上した。酸化スズを共存させたときも同様に固体高分子電解質は効果的であった。
平成10年度は電解質として硫酸、リン酸および混合液を用いてオゾンの発生効率を調べた。二酸化鉛、酸化スズ系の電極と25%リン酸を含む硫酸水溶液を用い、15℃、500mAcm^<-2>で電解を行ったところ、オゾン発生効率は硫酸だけの1.74%から3.89%へと約2倍になった。この場合も固体高分子電解質膜を電極に塗布することでさらに効率の向上が見られた。
平成11年度は硫酸水溶液、リン酸水溶液、過塩素酸水溶液中でのオゾン発生について高分子電解質膜被覆電極を用いて調べ、被覆の効果を検討した。全電流値をオゾン発生と酸素発生の電流値に分け、それぞれの過電圧が高分子膜の被覆でどのような影響を受けるかを詳細に調べた。その結果、高分子膜を塗布することで相対的に酸素発生の過電圧の方がより上昇し、オゾン発生を助けていることがわかった。
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