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マイクロ波放電及び光プロセスを用いた排ガス処理装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15310059
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境技術・環境材料
研究機関九州大学

研究代表者

辻 正治  九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (30038608)

研究分担者 古屋 謙治  九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助教授 (70229128)
辻 剛志  九州大学, 先導物質化学研究所, 助手 (50284568)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
15,500千円 (直接経費: 15,500千円)
2005年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2004年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2003年度: 9,800千円 (直接経費: 9,800千円)
キーワード大気汚染防止・浄化 / 環境技術 / 公害防止・対策 / マイクロ波プラズマ / レーザー / NOx / 光プロセス / マイクロ波放電 / 窒素酸化物 / エキシマレーザー / 大気環境保全 / エキシマーレーザー
研究概要

本研究ではマイクロ波放電と光プロセスを用いた大気汚染物質除害装置を開発を行った。マイクロ波放電による研究ではマイクロ波吸収剤としてC,Zr,Wを一本又は二本使用すると、大気圧、100〜200Wで放電を維持できた。吸収剤を二本用いた場合の方が一本の場合と比較して、高いNO分解率が得られ、最大NO分解率はC,Zr,Wに対して97,85,65%であった。マイクロ波吸収剤は電子放出能以外にNO分解の還元剤の役割を果す。本研究より高いNO分解率を得るためにはCを吸収剤として使用するのが一番有利であることがわかった。
大気圧窒素・空気中でのArFエキシマーレーザーによるN_2O,NO_2の光分解プロセスの研究開発を行った。その結果、高価な触媒を用いることなく、N_2Oを大気圧窒素・空気中で無害なN_2とO_2に高効率、高分解処理が可能なことがわかった。実用に有利な低濃度(1%以下)のN_2Oの光分解を行った結果、193nm光照射15分でほぼ完全にN_2Oを分解することができ、放電法とは異なり、空気中でも有害なNOは全く生成しないことがわかった。本研究により、実際に排出されるppmレベルの低濃度N_2Oの光分解処理に対して193nm光を用いた光プロセスがより有効なことがわかった。
また大気圧でのArFエキシマーレーザーによるNO_2の分解プロセスを研究した。窒素中ではNO_2濃度を200-3000ppmまで低くすることで、有害なNOの生成を抑制し、無害なN_2,O_2まで分解可能なことを見出した。またNO_2濃度100ppmの空気中では、O_3の生成が生成し、その酸化力を用いて、NO_2をNO_3を経てN_2O_5へと転換可能であることが判明した。水に不溶なNO_2とは異なり、N_2O_5は水に溶けて硝酸として処理可能なために、193nm光を用いた本手法は、新たな選択的NO_2除去法として期待できる。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (18件) 図書 (2件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] Efficient decomposition of NO_2 into N_2 and O_2 by 193 nm ArF Laser in N_2 atmosphere2005

    • 著者名/発表者名
      M.Tsuji, H.Sako, T.Hamagami, K.Noda, T.Tsuji
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 34・4

      ページ: 496-497

    • NAID

      10015515048

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Efficient photochemical conversion of N_2O into N_2 and O_2 by 193 nm ArF excimer laser in N_2 or Air at atmosphere pressure"2005

    • 著者名/発表者名
      M.Tsuji, H.Sako, K.Noda, M.Senda, T.Hamagami, T.Tsuji
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 34・6

      ページ: 812-812

    • NAID

      10015663505

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 大気圧窒素・空気中ArFエキシマーレーザーによるN_2O、NO_2の光分解処理プロセスの開発"2005

    • 著者名/発表者名
      辻 正治, 迫 寛之, 野田健二, 仙田 慎, 辻 剛志
    • 雑誌名

      九州大学中央分析センター報告 23号

      ページ: 25-35

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Efficient decomposition of NO_2 into N_2 and O_2 by 193 nm ArF Laser in N_2 atmosphere2005

    • 著者名/発表者名
      M.Tsuji, H.Sako, T.Hamagami, K.Noda, T.Tsuji
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 34,4

      ページ: 496-497

    • NAID

      10015515048

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Efficient photochemical conversion of N_2O into N_2 and O_2 by 193 nm ArF excimer laser in N_2 or Air at atmosphere pressure"2005

    • 著者名/発表者名
      M.Tsuji, H.Sako, K.Noda, M.Senda, T.Hamagami, T.Tsuji
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 34,4

      ページ: 812-813

    • NAID

      10015663505

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Photochemical Removal Processes of N_2O and NO_2 by ArF excimer Laser in N_2 or Air at Atmospheric Pressure2005

    • 著者名/発表者名
      M.Tsuji, H.Sako, K.Noda, M.Senda, T.Tsuji
    • 雑誌名

      Report of Center of Advanced Instrumental Analysis No.23

      ページ: 25-35

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Efficient photochemical conversion of N_2O into N_2 and O_2 by 193 nm ArF excimer laser in N_2 or Air at atmosphere pressure2005

    • 著者名/発表者名
      M.Tsuji, H.Sako, K.Noda, M.Senda, T.Hamagami, T.Tsuji
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 34・6

      ページ: 812-812

    • NAID

      10015663505

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 大気圧窒素・空気中ArFエキシマーレーザーによるN_2O、NO_2の光分解処理プロセスの開発2005

    • 著者名/発表者名
      辻 正治, 迫 寛之, 野田健二, 仙田 慎, 辻 剛志
    • 雑誌名

      九州大学中央分析センター報告 23号

      ページ: 25-35

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Efficient Decomposition of NO_2 into N_2 and O_2 by 193nm ArF Laser in N_2 Atmosphere2005

    • 著者名/発表者名
      M.Tsuji
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 34・4

      ページ: 496-497

    • NAID

      10015515048

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] N_2O removal in N_2 or air by ArF excimer laser photolysis at atmospheric pressure2004

    • 著者名/発表者名
      M.Tsuji, J.Kumagae, T.Tsuji, T.Hamagami
    • 雑誌名

      Journal of Hazardous Materials 108・3

      ページ: 191-199

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] N_2O removal in N_2 or air by ArF excimer laser photolysis at atmospheric pressure2004

    • 著者名/発表者名
      M.Tsuji, J.Kumagae, T.Tsuji, T.Hamagami
    • 雑誌名

      Journal of Hazardous Materials 108,3

      ページ: 189-197

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] N_2O removal in N_2 on air by ArF excimer laser photolysis at atmospheric pressure2004

    • 著者名/発表者名
      M.Tsuji
    • 雑誌名

      Journal of Hazardous Materials 108・3

      ページ: 191-199

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Decomposition of N_2O in a microwave-absorbent assisted discharge of N_2 at atmospheric pressure2003

    • 著者名/発表者名
      M.Tsuji, K.Nakano, K.Kumagae, T.Matsuzaki, T.Tsuji
    • 雑誌名

      Applied Surface Science 217・1-4

      ページ: 134-148

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 大気圧窒素中でのマイクロ波放電によるN_2Oの分解処理 -マイクロ波吸収剤(Zr,W)の効果-"2003

    • 著者名/発表者名
      辻 正治, 辻 剛志, 熊谷 淳, 中野広輔
    • 雑誌名

      九州大学電離気体実験施設報告 第13号

      ページ: 40-41

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 大気圧空気中でのN_2OのArFエキシマーレーザー光分解による処理過程に関する研究"2003

    • 著者名/発表者名
      辻 正治, 辻 剛志, 熊谷 淳
    • 雑誌名

      九州大学電離気体実験施設報告 第13号

      ページ: 44-45

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Decomposition of N_2O in a microwave-absorbent assisted discharge of N_2 at atmospheric pressure2003

    • 著者名/発表者名
      M.Tsuji, K.Nakano, K.Kumagae, T.Matsuzaki, T.Tsuji
    • 雑誌名

      Applied Surface Science 217,1-4

      ページ: 134-148

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Decomposition of N_2O by microwave discharge in N2 at atmospheric pressure - Effects of microwave absorbance (Zr,W)-2003

    • 著者名/発表者名
      M.Tsuji, T.Tsuji, J.Kumagae, K.Nakano
    • 雑誌名

      Report of Institute for Ionized Gas and Laser Research No.13

      ページ: 40-41

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] N_2O removal in air by ArF excimer laser photolysis at atmospheric pressure2003

    • 著者名/発表者名
      M.Tsiji, T.Tsuji, J.Kumagae
    • 雑誌名

      Report of Institute for Ionized Gas and Laser Research No.13

      ページ: 44-45

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 「Photochemical Removal of N_2O in N_2 or Air by ArF 193 nm Excimer Laser at Atmospheric Pressure over a Wide N_2O Concentration Range」 New Research on Hazardous Materials2006

    • 著者名/発表者名
      M.Tsuji, H.Sako, M.Senda, K.Noda, T.Hamagami, M.Kawahara, T.Tsuji
    • 出版者
      Nova Science Publishers, Inc
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] New Research on Hazardous Materials (Photochemical removal of N_2O in N_2 or air by ArF 193 nm excimer laser at atmospheric pressure over a wide N_2O concentration range)2006

    • 著者名/発表者名
      M.Tsuji, H.Sako, M.Senda, K.Noda, T.Hamagami, M.Kawahara, T.Tsuji
    • 出版者
      Nova Science Publishers, Inc (in press)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Tsuji: "Decomposition of NO in a Microwave-Absorbent Assisted Discharge of N_2 at an Atmospheric Pressure"Surface and Coating Technology. 165・3. 296-308 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tsuji: "Decomposition of N_2O in a Microwave-Absorbent Assisted Discharge of N_2 at Atmospheric Pressure"Applied Surface Science. 217・1-4. 134-148 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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