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有害ガス処理のための触媒反応アシスト型マイクロ波プラズマリアクターの開発

研究課題

研究課題/領域番号 11650290
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関大分大学

研究代表者

金澤 誠司  大分大学, 工学部, 助教授 (70224574)

研究分担者 大久保 利一  大分大学, 工学部, 教授 (00094061)
野本 幸治  大分大学, 工学部, 教授 (90037953)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2000年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1999年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワードマイクロ波放電 / 大気圧プラズマ / プラズマ触媒反応 / 光触媒 / 揮発性有機化合物
研究概要

大気に含まれる有害ガスを放電プラズマにより処理するための各種リアクターが提案されてきている。これまで半導体プロセス等の低圧においては,マイクロ波プラズマなどの高周波放電が主に利用され,その有効性が示されてきたが,高気圧での利用にはプラズマを発生させるのが困難であった。本研究では,アルミナチューブで被覆した細長いカーボンロッドをマイクロ波結合素子として用いることで大気圧でプラズマを長時間安定に発生させることに成功した。リアクターは矩形導波管のH面に垂直に挿入した石英ガラス管よりなる。2.45GHzのマイクロ波により加熱したカーボンロッドの先端より熱電子が放出されることによりプラズマが発生可能となる。応用として,窒素酸化物や揮発性有機化合物の一つであるトルエンの分解を行った。分解特性は有電極方式で処理断面積の比較的小さなバリヤ放電など他の非熱平衡プラズマによる処理と同程度であり,特に高濃度での分解に有効であることがわかった。濃度100〜2000ppm程度の窒素酸化物やトルエンを含み,数L/minの流量で流れる処理ガスに対して,分解率は80〜95%程度,エネルギー効率は3〜30g/kWhを得た。さらに,光触媒であるTiO_2との併用化の方式を考案した。触媒とプラズマの相乗効果は投入電力が比較的小さいときに現れることを見いだした。本装置の特徴より,真空プロセスチャンバーの排気やドラフトチャンバーから大気側へ放出するガスの処理,吸着剤にためられ高濃度となった有害ガスの後処理などへの適用が考えられる。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] 丸尾大輔: "触媒反応アシスト型マイクロ波放電プラズマによる有害ガスの処理"電気学会放電研究会資料. ED-99-77. 5-8 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 金沢誠司: "マイクロ波を利用した有害ガス処理用プラズマの発生とトルエンの分解への応用"静電気学会講演論文集'99. 17aB3. 185-186 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kanazawa: "Decomposition of VOCs by Microwave Discharge Plasma at Atmospheric Pressure"Proc.of the 17th Symposium on Plasma Processing. 443-446 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 金沢誠司: "大気圧マイクロ波放電プラズマによるトルエンの分解特性"平成12年電気学会全国大会講演論文集. 1-165. 213 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kanazawa: "Decomposition of Toluene by a Dielectric Barrier Discharge Reactor with a Catalyst Coating Electrode"Transactions of the Institute of Fluid-Flow Machinery. 107. 65-74 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kanazawa: "Decomposition of Toluene in Air by a Microwave Discharge Plasma Reactor"Proc.Second Asia-Pacific International Symposium on the Basic and Application of Plasma Technologys. (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Li, S.Kanazawa, T.Ohkubo, Y.Nomoto: "Decomposition of Toluene by Silent Discharge Plasma with Photocatalyst, (in Japanese)"Proc.of 1999 Annuak Meeting of The Institute of Electrostatics Japan. 17a B1. 179-180 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kanazawa, D.Maruo, T.Ohkubo, Y.Nomoto: "Generation of Microwave-induced Plasma for Harmful Gas Treatment and its Application for Decomposition of Toluene, (in Japanese)"Proc.of 1999 Annuak Meeting of The Institute of Electrostatics Japan. 17a B3. 185-186 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Maruo, S.Kanazawa, T.Ohkubo, Y.Nomoto: "Treatment of Harmful Gases by Microwave-Induced Plasma with Catalyst, (in Japanese)"Papers of Technical Meeting on Electrical Discharges. ED-99-77, IEE Japan. 5-8 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kanazawa, D.Maruo, T.Ohkubo, Y.Nomoto: "Decomposition of VOCs by Microwave Discharge Plasma at Atmospheric Pressure"Proc.of the 17th Symposium on Plasma Processing. 443-446 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kanazawa, D.Maruo, S.Akamine, T.Ohkubo, Y.Nomoto: "Decomposition of Toluene Using Microwave Discharge Plasma, (in Japanese)"2000 National Convention Record IEE Japan. 210. 1-165 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kanazawa, D.Li, S.Akamine, T.Ohkubo, Y.Nomoto: "Decomposition of Toluene by a Dielectric Barrier Discharge Reactor with a Catalyst Coating Electrode"Proceedings The First Polish-Japanese Hakone Group Symposium on Non-Thermal Plasma Processing of Water and Air. 55-58 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Maruo, S.Kanazawa, T.Ohkubo, Y.Nomoto: "Effect of Reactor Diameter on Toluene Decomposition by Microwave Discharge Plasma at Atmospheric Pressure, (in Japanese)"Record of 2000 Joint Conference of Electrical and Electronics Engineers in Kyushu. 635. 269 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kanazawa, D.Li, S.Akamine, T.Ohkubo, Y.Nomoto: "Decomposition of Toluene by a Dielectric Barrier Discharge Reactor with a Catalyst Coating Electrode"Transactions of the Institute of Fluid-Flow Machinery. 107. 65-74 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kanazawa, D.Maruo, T.Ito, T.Ohkubo, Y.Nomoto: "Decomposition of Toluene in Air by a Microwave Discharge Plasma Reactor"Proc.Second Asia-Pacific International Symposium on the Basic and Application of Plasma Technology. (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 丸尾大輔: "大気圧マイクロ波放電プラズマによるトルエン分解に及ぼす放電管径の影響"平成12年度電気関係学会九州支部連合会大会論文集. 635. 269 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kanazawa: "Decomposition of Toluene by a Dielectric Barrier Discharge Reactor with a Catalyst Coating Electrode"Transactions of the Institute of Fluid-Flow Machinery. 107. 65-74 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kanazawa: "Decomposition of Toluene by a Dielectric Barrier Discharge Reactor with a Catalyst Coating Electrode"Proceedings The First Polish-Japanese Hakone Group Symposium on Non-Thermal Plasma Processing of Water and Air. 55-58 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kanazawa: "Decomposition of Toluene in Air by a Microwave Discharge Plasma Reactor"Proc.Second Asia-Pacific International Symposium on the Basic and Application of Plasma Technologys. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 丸尾大輔: "触媒反応アシスト型マイクロ波放電プラズマによる有害ガスの処理"電気学会放電研究会資料. ED-99-77. 5-8 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 金沢誠司: "マイクロ波を利用した有害ガス処理用プラズマの発生とトルエンの分解への応用"静電気学会講演論文集'99. 17aB3. 185-186 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kanazawa: "Decomposition of VOCs by Microwave Discharge Plasma at Atmospheric Pressure"Proc.of the 17th Symposium on Plasma Processing. 443-446 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 金沢誠司: "大気圧マイクロ波放電プラズマによるトルエンの分解特性"平成12年電気学会全国大会講演論文集. 1-165. 213 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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