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銅(I)/次亜ハロゲン酸反応系を用いた新規電解促進酸化処理法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K00603
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 環境技術・環境負荷低減
研究機関龍谷大学

研究代表者

岸本 直之  龍谷大学, 理工学部, 教授 (00293895)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード促進酸化処理 / Fenton型反応 / 水酸基ラジカル / 電解処理 / 遊離塩素 / 電解促進酸化 / 電解フェントン型反応 / 銅 / 次亜塩素酸 / 排水処理
研究成果の概要

親水性難分解性有害物質の処理に有効な新規促進酸化処理法として,従来知られていないCu(I)/HOCl反応系を用いる電解Fenton型処理法を検討・提案した。
薬剤混合実験の結果,Cu(I)/HOCl Fenton型反応により,水酸基ラジカル(•OH)が生成することを明らかにした。加えて,電解槽型反応器,電解フローセル型反応器を用いてCu(II)イオンのカソード還元によるCu(I)イオン生成および塩化物イオンのアノード酸化によるHOCl生成を利用した電解Fenton型反応を実証した。加えて,カソードに析出する金属銅の有効利用方法として間欠電解法を導入し,その有効性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,親水性難分解性有害物質の処理に有効な新規促進酸化処理法として,Cu(I)/HOCl反応系を用いる電解Fenton型処理法を提案するものである。本研究において,従来知られていなかったCu(I)/HOCl Fenton型反応による水酸基ラジカル生成が起こることが実証された点は特に学術的に意義深いものである。一方,HOClなどの危険薬剤を外部投入することなく促進酸化処理が可能な手法を提示したこと,および銅のリサイクルも含めたプロセスの持続可能性を示したことは本プロセスの実用に向けた重要な知見であるといえる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Efficacy of an electrochemical flow cell introduced into the electrochemical Fenton-type process using a Cu(I)/HOCl system2019

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto Naoyuki、Ito Saki、Kato Masaaki、Otsu Hideo
    • 雑誌名

      Water Science and Technology

      巻: 80 号: 1 ページ: 184-190

    • DOI

      10.2166/wst.2019.267

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Technical Feasibility of Electrochemical Fenton-Type Process Using Cu(I)/HOCl System2018

    • 著者名/発表者名
      Saki ITO, Takehiro UKAWA, Naoyuki KISHIMOTO, Masaaki KATO, Hideo OTSU
    • 雑誌名

      Journal of Water and Environment Technology

      巻: 16 号: 2 ページ: 73-82

    • DOI

      10.2965/jwet.17-023

    • NAID

      130006685615

    • ISSN
      1348-2165
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Cu(I)/HOCl反応系を用いた電解Fenton型プロセスにおける初期銅濃度の影響2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤早紀,岸本直之,加藤昌明,大津秀緒
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 電解フローセルを用いたCu+/HOCl反応系電解Fenton型プロセスの開発2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤早紀,岸本直之
    • 学会等名
      第52回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Technical feasibility of electrochemical Fenton-type process using Cu(I)/HOCl system2017

    • 著者名/発表者名
      Saki ITO, Takehiro UKAWA, Naoyuki KISHIMOTO, Masaaki KATO and Hideo OTSU
    • 学会等名
      Water and Environment Technology Conference 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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