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非熱平衡プラズマとナノカーボン触媒による大気中有害物質浄化と反応プロセス解析

研究課題

研究課題/領域番号 17681007
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 環境技術・環境材料
研究機関静岡大学

研究代表者

清水 一男  静岡大学, イノべーション共同研究センター, 准教授 (90282681)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
20,670千円 (直接経費: 15,900千円、間接経費: 4,770千円)
2007年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2006年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2005年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワードマイクロプラズマ / 窒素酸化物 / 炭化水素化合物 / 排ガス処理 / ホルムアルデヒド / 無声放電(バリア放電)
研究概要

大気圧マイクロプラズマによる模擬排ガス処理を行い、処理後の模擬排ガス中の成分を、排ガス分析装置により、定量化した。
電極は、ステンレスパンチングメタル(φ40、厚さ0.5mm)の両面に誘電体を塗布し、対向させたものである。ガスは、これらの電極に対して垂直に供給するため、電極の開孔率によリプラズマの特性やガス処理効率に変化が生じる。
ガスボンベから濃度を調整したガスを、電極を設置したリアクタに供給する。生成されるO_3及び分解対象であるNO_xは、化学発光分析型NO_x計、紫外線吸収型O_3モニタにて定量化した。プラズマ処理後の副生成物は、FTIR、GC-MSにより分析を行った。また、燃焼排ガスなども考慮し、高温条件でのプラズマの特性を検討するため、電極を設置した石英管を、管状電気炉に設置し、温度コントローラにより、電極表面の温度を25-500℃まで変化させた。
電極を直列に最大5組を接続したリアクタを用いて、模擬排ガスの処理・分析を行った結果、以下の知見が得られた。
(1)排気ガス中のNO_x除去率は、温度の上昇、O_2濃度の増加と共に低下する。これは、温度の上昇やO_2濃度の増加によって、NO_x除去に寄与するN_2の解離が抑制されるためと考えられる。
(2)排気ガス中のC_3H_8は、プラズマ処理により分解されることが確認された。分解されたC_3H_8は過去の実験からHCN、CH_4などに変換されていると考えられる。また、THCとして減少したCは、主にCOに変換されると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (12件) 備考 (1件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Application of micro plasma for ozone generation and environmefntal protection2008

    • 著者名/発表者名
      K.Shimizu, T.Sugiyama, and M.Kanamori
    • 雑誌名

      Int'l J.Plasma Environmental Science and Technology Vol.2,No.1

      ページ: 38-43

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of Air Pollution Control by Using Plasma Filter2008

    • 著者名/発表者名
      K.Shimizu, T.Sugiyama, and L.S.Manisha Nishama ni
    • 雑誌名

      IEEE Trans.On IAS Vol.44,No.2

      ページ: 506-511

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of Micro Discharge for Air Purification2007

    • 著者名/発表者名
      K.Shimizu, T.Sugiyama, and M.Ni shamani L.S.N.And M.Kanamori
    • 雑誌名

      IEEE Trans.On PE Vol.129,No.12

      ページ: 1269-1274

    • NAID

      10018574968

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of Micro Discharge for Air Purification2007

    • 著者名/発表者名
      K.Shimizu, T.Sugiyama, M.Nishamani L.S., M.Kanamori
    • 雑誌名

      The Papers of Joint Technical Meeting on Electrical Discharges, Switching and Protecting Engineering and High Voltage Engineergin, IEE Japan, 5th International Workshop on High Voltage Engineering

      ページ: 55-60

    • NAID

      10018574968

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 大気圧マイクロプラズマによる大気環境浄化の研究2007

    • 著者名/発表者名
      清水一男, 杉山剛己, 金森正樹
    • 雑誌名

      電気学会全国大会講演論文集 1

      ページ: 112-112

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Study of Air Pollution Control by Using Micro Plasma2006

    • 著者名/発表者名
      K.Shimizu, T.Sugiyama, L.S.Manisha Nishamani
    • 雑誌名

      Proc. of ESA/IEEE-IAS/IEJ/SFE Joint Conferenece on Electrostatics 2006 Vol. 2

      ページ: 873-882

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 大気圧マイクロプラズマを用いた低電圧NOx除去の検討2006

    • 著者名/発表者名
      杉山剛己, 清水一男
    • 雑誌名

      静電気学会全国大会講演会論文集

      ページ: 123-126

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] マイクロプラズマ・フィルタを用いた室内空気浄化2006

    • 著者名/発表者名
      L.S.マニーシャ ニシャーマニ, 清水一男
    • 雑誌名

      静電気学会全国大会講演会論文集

      ページ: 205-208

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] マイクロプラズマ・フィルタを用いた室内空気浄化2006

    • 著者名/発表者名
      清水一男
    • 雑誌名

      平成18年電気学会全国大会講演論文集 [1]

      ページ: 99-99

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] マイクロプラズマによるNox処理時のガス温度の影響2008

    • 著者名/発表者名
      清水一男, 杉山剛己
    • 学会等名
      電気学会全国大会講演論文集
    • 発表場所
      福岡工業大学
    • 年月日
      2008-03-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Application of atmospheric microplasma for control of indoor air pollutants2008

    • 著者名/発表者名
      K.Shimizu
    • 学会等名
      Proc. of Japan-Taiwan Bilateral Science & Technology Interchange, Project, High pressureplasma, fundamentals and applications-Envimnmental protection and nano-prcesslng
    • 発表場所
      Tokyo University
    • 年月日
      2008-03-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Application of atmaspheric microplasma for control of indoor air pollutants2008

    • 著者名/発表者名
      清水一男
    • 学会等名
      静電気学会研究会講演論文集
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2008-03-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Application of Micro Plasma for NOx Removal2007

    • 著者名/発表者名
      K.Shimizu, T.Sugiyma, Manisha Nishmani and M.Kanamori
    • 学会等名
      IEEE IAS Annual Meeting
    • 発表場所
      New Orieans
    • 年月日
      2007-09-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧マイクロプラズでを用いた低電圧Nox除去の検討(II)2007

    • 著者名/発表者名
      清水一男, 杉山剛己
    • 学会等名
      静電気学会全国大会講演会論文集
    • 発表場所
      産業技術総合研究所
    • 年月日
      2007-09-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧マイクロプラズマによる室内空気汚染物質処理に関する基礎研究2007

    • 著者名/発表者名
      清水一男, 金森正樹
    • 学会等名
      静電気学会全国大会講演会論文集
    • 発表場所
      産業技術総合研究所
    • 年月日
      2007-09-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 半導体素子を用いたマイクロプラズマ用パルスパワ-電源の検討2007

    • 著者名/発表者名
      清水一男, 石井達也
    • 学会等名
      静電気学会全国大会講演会論文集
    • 発表場所
      産業技術総合研究所
    • 年月日
      2007-09-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] マイクロプラズマを用いた低電圧殺菌技術の基礎研究2007

    • 著者名/発表者名
      清水一男, 山田真広
    • 学会等名
      静電気学会全国大会講演会論文集
    • 発表場所
      産業技術総合研究所
    • 年月日
      2007-09-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 低電圧水中放電による液体浄化の基礎的検討2007

    • 著者名/発表者名
      清水一男, 園田智紀
    • 学会等名
      静電気学会全国大会講演会論文集
    • 発表場所
      産業技術総合研究所
    • 年月日
      2007-09-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Study of ozone generation and polluted air control by using micro plasma2007

    • 著者名/発表者名
      K.Shimizu, T.Sugiyma, and M.Kanamori
    • 学会等名
      18th Inernational Symposium on Plasma Chemistry
    • 発表場所
      Tokyo University
    • 年月日
      2007-08-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Application of micro plasma for ozone generation and environmental protection2007

    • 著者名/発表者名
      K.Shimizu, T.Sugiyma, and M.Kanamori
    • 学会等名
      Proc. of Internatinal symp.On new plasma and electrical dischatge applictions and on dielectric materials
    • 発表場所
      Tahiti island
    • 年月日
      2007-08-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Indoor air control and analysis by using atmospheric micro plasma2007

    • 著者名/発表者名
      K.Shimizu, T.Sugiyma, and M.Kanamori
    • 学会等名
      The 20th symposium on Plasma Science for Materials
    • 発表場所
      Nagoya University
    • 年月日
      2007-06-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://shimizu-lab.cjr.shizuoka.ac.jp/lecture.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] プラズマを用いた流体浄化方法および流体浄化装置2007

    • 発明者名
      清水一男
    • 権利者名
      清水一男
    • 出願年月日
      2007-09-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] プラズマ電極2007

    • 発明者名
      清水一男
    • 権利者名
      清水一男
    • 出願年月日
      2007-09-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] プラズマ電極2006

    • 発明者名
      清水 一男
    • 権利者名
      静岡大学
    • 産業財産権番号
      2006-070045
    • 出願年月日
      2006-03-14
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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