超ダイナミックレンジ高速ナノ粒子分級技術の開発と環境ナノ粒子動態解析への応用

• 研究課題/領域番号: 15K12185
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 古内 正美 金沢大学, 環境デザイン学系, 教授 (70165463)
• 研究分担者: 畑 光彦 金沢大学, 環境デザイン学系, 准教授 (00334756) ; 大谷 吉生 金沢大学, 自然システム学系, 教授 (10152175) ; 鳥羽 陽 金沢大学, 薬学系, 准教授 (50313680)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: ナノ粒子 / 慣性フィルタ / 高速 / 大流量 / 環境動態解析 / ナノ材料 / 大気現象 / 環境分析 / 無機工業化学 / 環境変動

研究成果の概要

大気中環境ナノ粒子の特性や発生源情報を変質が少ない状態で評価できるツールである慣性フィルタ技術をベースにして、その高精度化，高速化，耐粉塵負荷特性向上を目指した技術開発と応用を行った。分級径が接近した前段インパクタとメッシュ積層慣性フィルタを組み合わせたシングルノズル構造複合型慣性フィルタを試作し，シャープな分級と低圧損を実現できることを示した。また，これをマルチノズル化することで大流量化可能なことを示した。さらに、耐粉塵特性を向上させるためマルチサイクロンと組み合わせたPM0.13分級ユニットを携帯型エアサンプラ用に試作して，環境ナノ粒子中の化学成分の時間変動評価を行った。

研究成果

• [国際共同研究] プリンスオブソンクラ大学/モンクット王工科大学北バンコク校/カセサート大学(タイ)
• [国際共同研究] カンボジア工科大学/アンコール遺跡整備公団(カンボジア)
• [国際共同研究] ホーチミン市工科大学/ハノイ工科大学(ベトナム)
• [国際共同研究] インドネシア国立イスラム教大学ス ルタンシャリフカシムリアウ大学(インドネシア)
• [国際共同研究] 台湾国立交通大学(台湾)
• [国際共同研究]
• [雑誌論文] Development of a Sharp-Cut Inertial Filter Combined with an Impactor (2017)
  • 著者名/発表者名: Zhang Tong, Hideaki Takahashi, Mitsuhiko Hata, Akira Toriba, Takuji Ikeda, Yoshio Otani, Masami Furuuchi
  • 雑誌名: Aerosol and Air Quality Research 巻: 17 号: 2 ページ: 644-652
  • DOI: 10.4209/aaqr.2016.07.0293
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] High Volume Air Sampler for Environmental Nanoparticles Using a Sharp-Cut Inertial Filter Combined with an Impactor (2017)
  • 著者名/発表者名: Zhang Tong, Tianren Zhao, Hideaki Takahashi, Mitsuhiko Hata, Akira Toriba, Takuji Ikeda, Yoshio Otani, Masami Furuuchi
  • 雑誌名: Measurement Science and Technology 巻: 28 号: 2 ページ: 25801-25801
  • DOI: 10.1088/1361-6501/aa53a5
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Influence of agricultural activities, forest fires and agro-industries on air quality in Thailand (2016)
  • 著者名/発表者名: Worradorn Phairuang, Mitsuhiko Hata, Masami Furuuchi
  • 雑誌名: Journal of Environmental Sciences 巻: 印刷中 ページ: 85-97
  • DOI: 10.1016/j.jes.2016.02.007
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Evaluation of Artifacts Generated during Collection of Ultrafine Particles Using an Inertial Filter Sampler (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirotoshi Kuwabara, Kazuhiko Sekiguchi, Kenshi Sankoda, Kenji Sakurai, Ryosuke Yamaguchi, Masami Furuuchi, Mitsuhiko Hata
  • 雑誌名: Aerosol and Air Quality Research 巻: 印刷中 号: 12 ページ: 306-3074
  • DOI: 10.4209/aaqr.2015.12.0679
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] マルチノズル慣性フィルタを用いた大流量PM0.1サンプラの開発とモニタリングへの応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 張 瞳，髙橋 秀明, 畑 光彦, 鳥羽 陽，池田 卓司, 大谷吉生,古内 正美
  • 学会等名: 第33回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • 発表場所: 大阪府立大学（大阪府堺市）
  • 年月日: 2016-08-31
• [学会発表] インパクタと複合したメッシュ積層型慣性フィルタの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 張 瞳，髙橋 秀明, 畑 光彦, 鳥羽 陽，池田 卓司, 大谷吉生,古内 正美
  • 学会等名: 第33回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • 発表場所: 大阪府立大学（大阪府堺市）
  • 年月日: 2016-08-31
• [学会発表] 慣性フィルタとインパクターを組み合わせたナノ粒子分級性能向上の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本祐介，畑 光彦，張 瞳，鳥羽 陽，ソンゲン タニアパット，池田卓司，小 山博巳，井上隆弘，大谷吉生，古内正美
  • 学会等名: 第56回大気環境学会年会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2015-09-15
• [学会発表] 都市部の大規模交差点において捕集した大気中ナノ粒子に含まれる多環芳香族炭化水素類の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 加賀野井祐一，柿本健作，畑光彦，古内正美，早川和一，鳥羽 陽
  • 学会等名: 第56回大気環境学会年会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2015-09-15
• [学会発表] Particle- and gas-phase polycyclic aromatic hydrocarbons from biodiesel combustion (2015)
  • 著者名/発表者名: Hisam Samae, Surajit Tekasakul, Perapong Tekasakul, Gumpon Prateepchaikul, Masami Furuuchi
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons in environmental nanoparticles collected inside taxies in Shenyang, China (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira Toriba, Ahiho Higa, Yuichi Kagonoi, Ning Tang, Wenhua Fu, Hungye Qi, Mitsuhiko Hata, Masami Furuuchi, Kazuichi Hayakawa
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] Online Monitoring of Black Carbon in PM0.1 using MAAP with PM0.1 Inertial Filter Unit (2015)
  • 著者名/発表者名: Thunyapat Thongyen, Mitsuhiko Hata, Takuji Ikeda, Hiromi Koyama, Yoshio Otani, Masami Furuuchi
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] Measurement of Nano-particle Size Distribution generated from Biomass Combustion (2015)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiko Hata, Masami Furuuchi
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] Granular Bed Filtration for Emission Control from Biomass Stoves (2015)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiko Hata, Masami Furuuchi
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] Characteristics of Ambient Nanoparticles in Hokuriku Region, Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Fumie Yoshikawa, Mitsuhiko Hata, Atsushi Matsuki, Surui Dongann, Hiroshi Onidzuka, Yoshio Otani, Masami Furuuchi
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] Improvement of Nanoparticle Nanoparticle Classifier for High Volume Air Sampler (2015)
  • 著者名/発表者名: Tong Zhang, Thunyapat Thongyen, Mitsuhiko Hata, Akira Toriba, Yasunori Tanaka, Takuji Ikeda, Hiromi Koyama, Yoshio Otani, Masami Furuuchi
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] Relation between Particle-bound Brown Carbon and Carbon Components Evaluated by Thermal Optical Method (2015)
  • 著者名/発表者名: Masami Furuuchi, Regina Hitzenberger, Wladyslaw W. Szymanski, Mitsuhiko Hata
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] Preliminary Study on Removal of Smells in Aerosol by Air Filter (2015)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiko Hata, Tong Zhang, Ryosuke Fujii, Suthida Piriyakarnsakul, Li Bao, Masami Furuuchi
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] Ambient Nanoparticles Characterization by East and Southeast Asia Nanoparticle Monitoring Network (2015)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiko Hata, Masami Furuuchi, Surui Dong, et al.
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of Moisture Content on Smoke Particles Concentration and Particle-Bound Carbon Components from Rubber Wood Combustion (2015)
  • 著者名/発表者名: Jiraporn Chomanee, Perapong Tekasakul, Surajit Tekasakul, Mitsuhiko Hata, Masami Furuuchi
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] Influences of Agricultural Activities,Forest Fires and Agro-industry on Air Quality in Thailand (2015)
  • 著者名/発表者名: Worradorn Phairuanng, Kosuke Fukae, Mitsuhiko Hata, Masami Furuuchi
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] EREPAS - a novel approach for PM-characterization of ambient aerosols (2015)
  • 著者名/発表者名: Issariya Vejponsa, Masami Furuuchi, Sinkalaya Suvachittanont, Thunyapat Thongyen, Wladyslaw Witold Szymanski
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] Characteristics of Particle-bound Carbon Components Related to Emission Sources (2015)
  • 著者名/発表者名: Masami Furuuchi, Takanobu Okabe, Ryosuke Hosokawa, Surui Dong, Mitsuhiko Hata, Shinji Tsukawaki, Sengly Sroy, Thanh Channmuny, Sivmey Hor, Peng Chanto, Lim Pisey, Ek Pichmony, Ung Porsry, Sophal Try, Hul Seingheng, Peou Hang
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] Characteristics of Ambient Nano-particles in Kanazawa, Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Surui Dong, Li Hou, Kakeru Minami, Tong Zhang, Tianren Zhao, Mitsuhiko Hata, Masami Furuuchi, Yoshio Otani
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] Development of Small Flow Nanoparticle Classifier for Online Monitors (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Yamamoto, Thunyapat Thongyen, Tong Zhang, Mitsuhiko Hata, Akira Toriba, Takuji Ikeda, Hiromi Koyama, Yoshio Otani
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] Emission Sources of PM in Urban Areas in Cambodia (2015)
  • 著者名/発表者名: Masami Furuuchi, Takanobu Okabe, Ryosuke Hosokawa, Surui Dong, Mitsuhiko Hata, Shinji Tsukawaki, Sengly Sroy, Thanh Channmuny, Sivmey Hor, Peng Chanto, Lim Pisey, Ek Pichmony, Ung Porsry, Sophal Try, Hul Seingheng, Peou Hang
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] Development of Particle Sampler for Emerging POPs, PFOS and Related Chemicals (2015)
  • 著者名/発表者名: Hui Ge, Hui Ge, Tong Zhang, Eriko Yamazaki, Sachi Taniyasu, Mitsuhiko Hata, Masami Furuuchi, Nobuyoshi Yamashita
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference (AAC2015)
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会