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プラズマ処理水中の活性種を定量的かつその場測定を行う為の真空紫外吸収分光法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K05099
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 プラズマエレクトロニクス
研究機関大阪市立大学 (2018-2019)
名城大学 (2017)

研究代表者

呉 準席  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90533779)

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
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードプラズマ活性水 / 真空紫外吸収分光法 / 化学活性種 / 真空紫外吸収分光 / 真空紫外吸収 / プラズマ処理水 / 窒素パージ / その場測定 / リアルタイム測定
研究成果の概要

本研究は2018年4月から2020年3月まで3年間、近年、医療、生命科学、農業分野で広く応用されているプラズマ活性水(又はプラズマ処理水)の詳細評価を紫外吸収分光法を用いて行った。プラズマ照射により水中に生成された化学活性種の定量的かつその場での評価の限界と有効性を明らかにした。さらに、簡便な方法でありながら正確な評価方法であることを活かして、10カ国21の研究機関から集めた24種類のプラズマ活性水の評価を行うなど、実用化の検証も行った。国内外にて、プラズマの応用分野において、科学の発展に大きく貢献したと評価する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

紫外吸収分光方法は物質の特定や特定された物質の濃度評価するために広く使われている方法である。特に水に複数の物質が溶けて、さらに低濃度であれば、従来の測定波長範囲では正確な評価が難しである。本研究はプラズマの応用分野の例として水中に低濃度で複数の物質が混合状態から、各物質の特定や濃度を確実に評価に成功した。他の学界の分野や産業界において、水中の物質の特定や濃度を評価をするために、本研究で構築されたデータベースの活躍も期待される成果である。

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

    (52件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 8件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 22件、 招待講演 15件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of South Australia(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Serbian Academy of Sciences and Arts(セルビア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, Berkeley/The George Washington University/University of Minnesota(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Liverpool/University of York/The University of Lancaster(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Kwangwoon University(韓国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Oxidation processes of NO for production of reactive nitrogen species in plasma activated water2020

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Kunihide、Oh Jun-Seok、Nakamura Toshihiro
    • 雑誌名

      Journal of Physics D: Applied Physics

      巻: 53 号: 38 ページ: 385202-385202

    • DOI

      10.1088/1361-6463/ab91eb

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of an Ambient Air Flow Rotating Arc Jet for Low-Temperature Treatment2019

    • 著者名/発表者名
      Gamaleev Vladislav、Iwata Naoyuki、Oh Jun-Seok、Hiramatsu Mineo、Ito Masafumi
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 7 ページ: 93100-93107

    • DOI

      10.1109/access.2019.2928419

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Investigation on the long‐term bactericidal effect and chemical composition of radical‐activated water2019

    • 著者名/発表者名
      Iwata Naoyuki、Gamaleev Vladislav、Oh Jun‐Seok、Ohta Takayuki、Hori Masaru、Ito Masafumi
    • 雑誌名

      Plasma Processes and Polymers

      巻: 16 号: 10 ページ: 1900055-1900055

    • DOI

      10.1002/ppap.201900055

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Tailoring the Chemistry of Plasma-Activated Water Using a DC-Pulse-Driven Non-Thermal Atmospheric-Pressure Helium Plasma Jet2019

    • 著者名/発表者名
      Oh、Szili、Hatta、Ito、Shirafuji
    • 雑誌名

      Plasma

      巻: 2 号: 2 ページ: 127-137

    • DOI

      10.3390/plasma2020010

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Modulating the concentrations of reactive oxygen and nitrogen species and oxygen in water with helium and argon gas and plasma jets2018

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Kotaro、Oh Jun-Seok、Gaur Nishtha、Hong Sung-Ha、Kurita Hirofumi、Mizuno Akira、Hatta Akimitsu、Short Robert D.、Ito Masafumi、Szili Endre J.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 58 号: SA ページ: SAAB01

    • DOI

      10.7567/1347-4065/aaea6b

    • NAID

      120006770047

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2019928

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Tracking the penetration of plasma reactive species in tissue models2017

    • 著者名/発表者名
      Szili Endre J.、Hong Sung-Ha、Oh Jun-Seok、Gaur Nishtha、Short Robert D.
    • 雑誌名

      Trends in Biotechnology

      巻: in press 号: 6 ページ: 594-602

    • DOI

      10.1016/j.tibtech.2017.07.012

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] UV-vis spectroscopy study of plasma-activated water: Dependence of the chemical composition on plasma exposure time and treatment distance2017

    • 著者名/発表者名
      Oh Jun-Seok、Szili Endre J.、Ogawa Kotaro、Short Robert D.、Ito Masafumi、Furuta Hiroshi、Hatta Akimitsu
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 1 ページ: 0102B9-0102B9

    • DOI

      10.7567/jjap.57.0102b9

    • NAID

      210000148493

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Modelling the helium plasma jet delivery of reactive species into a 3D cancer tumour2017

    • 著者名/発表者名
      Szili Endre J、Oh Jun-Seok、Fukuhara Hideo、Bhatia Rishabh、Gaur Nishtha、Nguyen Cuong K、Hong Sung-Ha、Ito Satsuki、Ogawa Kotaro、Kawada Chiaki、Shuin Taro、Tsuda Masayuki、Furihata Mutsuo、Kurabayashi Atsushi、Furuta Hiroshi、Ito Masafumi、Inoue Keiji、Hatta Akimitsu、Short Robert D
    • 雑誌名

      Plasma Sources Science and Technology

      巻: 27 号: 1 ページ: 014001-014001

    • DOI

      10.1088/1361-6595/aa9b3b

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] プラズマバイオ医療応用の現状と今後の展望2020

    • 著者名/発表者名
      呉準席
    • 学会等名
      BioMedical Forum 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Atmospheric-pressure plasma reactor generated plasma-activated water2019

    • 著者名/発表者名
      J.-S. Oh, Y. Sasaki, S. Imai, T. Shirafuji
    • 学会等名
      Material Research Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 大気圧プラズマリアクターを用いたプラズマ活性水の開発2019

    • 著者名/発表者名
      呉準席,佐々木祐介,今井創志,白藤立
    • 学会等名
      第183委員会第51回研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Longer-lived chemistry and antimicrobial activity of plasma activated water2019

    • 著者名/発表者名
      J.-S. Oh, N. Iwata, G. Uchida, K. Takenaka, Y. Setsuhara, M. Hiramatsu, M. Ito
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Visualization in Joining & Welding Science through Advanced Measurements and Simulation & The 8th International Conference of Welding Science and Engineering
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] International study of the longer-lived chemistry of plasma activated water2019

    • 著者名/発表者名
      J.-S. Oh, E. J. Szili, R. D. Short, A. Hatta, M. Hiramatsu, M. Ito
    • 学会等名
      The 12th Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamic analysis of reactive oxygen nitrogen species in plasma-activated liquid by UV absorption spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      J.-S. Oh, E. J. Szili, M. Ito, A. Hatta
    • 学会等名
      The Joint Conference of XXXIV International Conference on Phenomena in Ionized Gases and the 10th International Conference on Reactive Plasmas
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] DC-pulse driven plasma jet modulating reactive oxygen and nitrogen species2019

    • 著者名/発表者名
      J.-S. Oh, E. J. Szili, A. Hatta, M. Ito, T. Shirafuji
    • 学会等名
      The 9th International Symposium for Plasma Biosciences
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Non-thermal atmospheric pressure plasma generated reactive species: Delivery into biological systems2019

    • 著者名/発表者名
      J.-S. Oh, E. J Szili, H. Fukuhara, K. Inoue, R. D. Short, A. Hatta, M. Ito, T. Shirafuji
    • 学会等名
      The 6th Awaji International Workshop on Electron Spin Science & Technology: Biological and Materials Science Oriented Applications
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of VUV absorption spectroscopy for quantitative analysis of plasma activated water2018

    • 著者名/発表者名
      Jun-Seok Oh, Naoyuki Iwata, Akimitsu Hatta, Tatsuru Shirafuji, Masafumi Ito
    • 学会等名
      The 6th International Workshop and the 5thrd International Mini Workshop on Solution Plasma and Molecular Technology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Diagnostics of radicals generated from atmospheric-pressure radical source and their activated water using ultra-violet absorption spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Ito, Naoyuki Iwata, Jun-Seok Oh, Takayuki Ohta, Masaru Hori
    • 学会等名
      ESCAMPIG XXIV
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-term Investigation of Radical-activated Water2018

    • 著者名/発表者名
      Jun-Seok Oh, Naoyuki Iwata, Takayuki Ohta, Masaru Hori, Masafumi Ito
    • 学会等名
      Joint International Conference on ICMAP2018, APCPST2018, and ISPB2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 低温大気圧プラズマによって生成された活性酸素窒素種の体内移送2018

    • 著者名/発表者名
      呉準席、福原秀雄、川田千明、津田雅之、スズリアンドレ、 ショートロバート、伊藤昌文、八田章光、井上啓史
    • 学会等名
      日本レーザー医学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ活性水分析の現状と 今後の展望2018

    • 著者名/発表者名
      呉準席
    • 学会等名
      プラズマ材料科学第153委員会第138回研究会 水の先進理工学 第183委員会第45回研究会 合同研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Long-term bactericidal effect and reactive oxygen and nitrogen species (RONS) chemistry of radical-activated water2018

    • 著者名/発表者名
      Jun-Seok Oh, Naoyuki Iwata, Takayuki Ohta, Masaru Hori, Masafumi Ito
    • 学会等名
      2nd Asia-Pacific Conference on Plasma Physics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 紫外吸収分光法を用いたプラズマ活性水中の化学種計測2018

    • 著者名/発表者名
      呉準席
    • 学会等名
      第29回プラズマ新領域研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 真空紫外吸収分光法を用いたプラズマ活性水の開発2018

    • 著者名/発表者名
      呉準席,八田章光,伊藤昌文
    • 学会等名
      第35回 プラズマ・核融合学会 年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ医療応用における大気圧誘電体バリアヘリウムプラズマジェットの最適化2018

    • 著者名/発表者名
      呉 準席, 白藤 立, 小川 広太郎, 古田 寛, 八田 章光, 福原 秀雄, 川田 千明, 津田 雅之, 井上 啓史, 伊藤 昌文, スズリ アンドレ
    • 学会等名
      電気学会 放電研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of Impurity Gas on the Generation of Reactive Oxygen and Nitrogen Species in Atmospheric-pressure Plasma2018

    • 著者名/発表者名
      J-S. Oh, K. Ogawa, N. Iwata, A. Hatta, M. Ito, M. Hori, T. Shirafuji
    • 学会等名
      第28回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Reactive Nitrogen Species on Sterilization in Radical-Activated Water2018

    • 著者名/発表者名
      N. Iwata, V. Gamaleev, J.-S. Oh, H. Hashizume, K. Ishikawa, M. Hori, M. Ito
    • 学会等名
      第28回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of Operating Voltage of He Plasma Jet on the Generation of Reactive Oxygen and Nitrogen Species in Plasma-Activated Water2018

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Ogawa, Jun-Seok Oh, Hiroshi Furuta, Akimitsu Hatta
    • 学会等名
      第36 回プラズマプロセシング研究会 / SPP-36第31 回プラズマ材料科学シンポジウム / SPSM-31
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高電圧直流パルス大気圧プラズマジェットを用いたプラズマ活性水作製2018

    • 著者名/発表者名
      呉 準席, 白藤 立, 八田 章光, 伊藤 昌文
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] International study of plasma activated water: chemical composition of RONS2018

    • 著者名/発表者名
      Jun-Seok Oh, Endre Szili, Rrobert Short, Akimitsu Hatta, Mineo Hiramatsu, Masafumi Ito
    • 学会等名
      ISPlasma2019/IC-PLANTS2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of driving voltage on the discharge of an atmospheric-pressure He microplasma jet2018

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Ogawa, Jun-Seok Oh, Hiroshi Furuta, Akimitsu Hatta
    • 学会等名
      ISPlasma2019/IC-PLANTS2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of impurity gas on the generation of reactive oxygen and nitrogen species (RONS) in water2018

    • 著者名/発表者名
      Jun-Seok Oh, Naoyuki Iwata, Kotaro Ogawa, Akimitsu Hatta, Masaru Hori, Masafumi Ito, Tatsuru Shirafuji
    • 学会等名
      応用物理学会(秋)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Vacuum ultraviolet absorption spectroscopy for analysis of plasma-activated water2018

    • 著者名/発表者名
      Jun-Seok Oh, Kotaro Ogawa, Akimitsu Hatta, Mineo Hiramatsu, Masafumi Ito
    • 学会等名
      ISPlasma2018 / IC-PLANTS2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-term batericidal activity of plasma-activated water2018

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Iwata, Yuto Kitada, Jun-Seok Oh, Hiroshi Hashizume, Masaru Hori, Masafumi Ito
    • 学会等名
      ISPlasma2018 / IC-PLANTS2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-term investigation of radical-activated water2018

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Iwata, Jun-Seok Oh, Takayuki Ohta, Masaru Hori, Masafumi Ito
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Joint Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] UV-vis spectroscopy study of radical-activated water2018

    • 著者名/発表者名
      Jun-Seok Oh, Naoyuki Iwata, Takayuki Ohta, Hiroshi Hashizume, Masaru Hori, Masafumi Ito
    • 学会等名
      2nd International Workshop on Plasma Agriculture (IWOPA2)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-term investigation of bactericidal effect of radical-activated water2018

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Iwata, Jun-Seok Oh, Takayuki Ohta, Masaru Hori, Masafumi Ito
    • 学会等名
      2nd International Workshop on Plasma Agriculture (IWOPA2)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プラズマによって生成された活性酸素窒素種のマウス体内移送2018

    • 著者名/発表者名
      呉 準席, 伊藤 昌文, 八田 章光, 福原 秀雄, 津田 雅之, 井上 啓二, スズリ アンドレ, ショット ロバート
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 大気圧ラジカル処理された水溶液中活性種の経時変化2018

    • 著者名/発表者名
      岩田 直幸, 呉 準席, 太田 貴之, 堀 勝, 伊藤 昌文
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Probing the transport of plasma-generated ionic species through agarose target using ambient mass spectrometry2017

    • 著者名/発表者名
      Jun-Seok Oh, Sung-Ha Hong, Endre J. Szili, Takayuki Ohta, Mineo Hiramatsu, Robert D. Short, Masafumi Ito
    • 学会等名
      The 34th International Conference of Photopolymer Science and Technology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水中溶存酸素の紫外吸収分光測定2017

    • 著者名/発表者名
      呉 準席, 小川 広太郎, 平松 美根男, 伊藤 昌文, 八田 章光
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] UV-Vis spectroscopy study of plasma-activated water2017

    • 著者名/発表者名
      J.-S. Oh, M. Ito, K. Ogawa, H. Furuta, A. Hatta, E. J. Szili, R. D. Short
    • 学会等名
      The 2nd Asian Applied Physics Conference (Asian-APC)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] UV absorption spectroscopic analysis of plasma activated water2017

    • 著者名/発表者名
      Jun-Seok Oh, Endre. J. Szili, Robert D. Short, Masafumi Ito, Akimitsu Hatta
    • 学会等名
      The 10th EU-Japan Joint Symposium on Plasma Processing (JSPP2017) EU-Japan JSPP2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Tracking of plasma-generated RONS in water2017

    • 著者名/発表者名
      Jun-Seok Oh, Masafumi Ito
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Joint Workshop 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Developing VUV absorption spectroscopy for analyzing reactive species in plasma activated water2017

    • 著者名/発表者名
      Jun-Seok Oh, Akimitsu Hatta, Mineo Hiramatsu, Masafumi Ito
    • 学会等名
      The 10th Asia-Pacific International Symposium on the Basics and Applications of Plasma Technology (APSPT-10)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 大阪市立大学 研究者総覧

    • URL

      https://research-soran17.osaka-cu.ac.jp/html/100001443_ja.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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