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ファインバブルによる特異的な超音波分解増強効果を用いた難分解性医薬品の排水処理

研究課題

研究課題/領域番号 16K06849
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 反応工学・プロセスシステム
研究機関長岡工業高等専門学校

研究代表者

村上 能規  長岡工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (70293256)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワードマイクロバブル / 超音波 / 分解 / OHラジカル / 希ガス / OHラジカル / 分解速度 / ラジカル / キャビテーション / 難分解性医薬品
研究成果の概要

アゾ色素(アシッドオレンジ)の超音波分解におけるマイクロバブルの影響について検討し、45kHzの超音波照射時の時に限り、マイクロバブルが存在すると分解速度が加速されることが明らかとなった。さらに、マイクロバブル中の気体を変化させ、そのOHラジカル生成能への影響について調べたが、Ar>O2>Ne>Heの順序となり、超音波キャビテーションによるOHラジカル生成時の気体の効果と同じ結果となった、

研究成果の学術的意義や社会的意義

マイクロバブル中に含まれる気体の種類を変化させ比較することで、マイクロバブル/超音波併用系で生成するOHラジカルが超音波キャビテーションに由来するものかの確認実験を行った。OHラジカルの生成量に関しては、超音波強度測定としてよく用いられる0.1 M KI水溶液からのI3-生成量、あるいは、クマリン蛍光プローブ法の比較から行った。その結果、I3-の生成量はKr > Ar > O2 > Heの順番となり、これまでよく知られている溶存気体の違いによる超音波キャビテーション効果の序列と同じとなり、マイクロバブル/超音波併用系によるラジカル生成、有機物分解がキャビテーション効果である事を裏付けられた。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 超音波キャビテーション・マイクロバブル共存系におけるアゾ色素分解促進とその分解機構に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      村上能規,佐藤玄、小林祐馬、丸山彩
    • 雑誌名

      平成30年度衝撃波シンポジウム講演論文集

      巻: 30

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Kinetic Studies on the Reactions of Atomic Oxygen with Furan, 2-Methylfuran,2017

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshizawa, H. Nagashima, Y. Murakami, K. Takahashi
    • 雑誌名

      Chem Lett.

      巻: 46 ページ: 1216-1217

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マイクロバブルの化学2016

    • 著者名/発表者名
      村上能規
    • 雑誌名

      JATAFFジャーナル

      巻: 4 ページ: 37-42

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] マイクロバブル/超音波系におけるOHラジカル生成への気体の種類による影響2018

    • 著者名/発表者名
      村上 能規・小林 祐馬・丸山 亮太
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マイクロバブルで誘起される超音波キャビテーションからのラジカル生成機構に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      村上 能規・ 小林 祐馬・ 丸山 彩
    • 学会等名
      化学工学会 第82回年会
    • 発表場所
      芝浦工大(東京都江東区)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロバブル/超音波系におけるOHラジカル生成への気体の種類による影響2017

    • 著者名/発表者名
      村上 能規・小林 祐馬・丸山 亮太
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロバブル導入による超音波キャビテーションからのラジカル生成増 強効果機構についての研究2016

    • 著者名/発表者名
      村上 能規、丸山 彩、小林 祐馬、増田 七絵
    • 学会等名
      第25回ソノケミストリ―討論会
    • 発表場所
      富山大学(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-10-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロバブルによる超音波キャビテーション増強効果の検証2016

    • 著者名/発表者名
      村上能規
    • 学会等名
      平成28年度「農林水産・食品産業マイクロナノバブル技術研究組合」シンポジウム
    • 発表場所
      株式会社 前川製作所 本社(東京都江東区)
    • 年月日
      2016-10-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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