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水処理を目的とした自己再生能力の高いナノカーボン・二酸化チタン複合材料の新規開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H01566
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分22060:土木環境システム関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

吉村 千洋  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (10402091)

研究分担者 森 伸介  東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80345389)
佐野 大輔  東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (80550368)
クルニアワン ウィナルト  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (60719558)
日野出 洋文  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (50165130)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
キーワードナノカーボン / 吸着 / 光触媒 / 再生能力 / 水処理 / 自己再生能力
研究成果の概要

難分解性有機化合物や病原微生物の除去を目的として、ナノカーボン材料の簡易生成法の開発、またその金属触媒との複合材料の最適化および反応特性の解明を実施した。さらに、最適化した磁性カーボンナノチューブと酸化チタンの複合材料について、下水の二次処理水での除去特性を調べ、難分解性有機化合物および微生物の吸着・光触媒分解の解明とモデル化を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

帯磁性ナノカーボン材料の簡易製製法を示し、また、複合材料を水処理に最適化したことは、複合材料の利点を生かした反応器の設計に有効となる。また、天然溶存有機物が共存する系における複合材料表面での反応特性を、光触媒反応の阻害要因も含めてモデル化する手法を示した。そして、このような複合材料は太陽光照射下でも水処理が可能であり、また再生利用が可能であることから、本研究で得られた知見は今後の関連研究や水処理での活用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 6件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 8件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Exploring the fluorescence quenching interaction of amino acids and protein with natural organic matter by multi-spectroscopic method2021

    • 著者名/発表者名
      Saipetch Kornravee、Khanal Rajendra、Yamazaki Masaki、Fu Qing-Long、Yoshimura Chihiro、Jin Xin Kai
    • 雑誌名

      Water Supply

      巻: 未定 号: 7 ページ: 3402-3415

    • DOI

      10.2166/ws.2021.103

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Empirical equation for the correction of fluorescence quenching of proteinaceous substance by Suwannee river natural organic matter2021

    • 著者名/発表者名
      Saipetch Kornravee、Khanal Rajendra、Yoshimura Chihiro
    • 雑誌名

      Water Practice and Technology

      巻: 16 号: 2 ページ: 344-350

    • DOI

      10.2166/wpt.2021.001

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of Quantitative Structure - Property Relationship Predictive Models to Water Treatment: A Critical Review2021

    • 著者名/発表者名
      Awfa Dion、Ateia Mohamed、Mendoza David、Yoshimura Chihiro
    • 雑誌名

      ACS ES&T Water

      巻: 1 号: 3 ページ: 498-517

    • DOI

      10.1021/acsestwater.0c00206

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regrowth of bacteria after light-based disinfection - What we know and where we go from here2021

    • 著者名/発表者名
      Wang Manna、Ateia Mohamed、Awfa Dion、Yoshimura Chihiro
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 268 ページ: 128850-128850

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2020.128850

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Viral Interference as a Factor of False-Negative in the Infectious Adenovirus Detection Using Integrated Cell Culture-PCR with a BGM Cell Line2021

    • 著者名/発表者名
      Sano Daisuke、Watanabe Ryosuke、Oishi Wakana、Amarasiri Mohan、Kitajima Masaaki、Okabe Satoshi
    • 雑誌名

      Food and Environmental Virology

      巻: 13 号: 1 ページ: 84-92

    • DOI

      10.1007/s12560-020-09453-x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photocatalytic Nanofiltration Membrane Using Zr-MOF/GO Nanocomposite with High-Flux and Anti-Fouling Properties2020

    • 著者名/発表者名
      Heu Rina、Ateia Mohamed、Yoshimura Chihiro
    • 雑誌名

      Catalysts

      巻: 10 号: 6 ページ: 711-711

    • DOI

      10.3390/catal10060711

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photocatalytic Degradation of Organic Micropollutants in Water by Zr-MOF/GO Composites2020

    • 著者名/発表者名
      Heu Rina、Ateia Mohamed、Awfa Dion、Punyapalakul Patiparn、Yoshimura Chihiro
    • 雑誌名

      Journal of Composites Science

      巻: 4 号: 2 ページ: 54-54

    • DOI

      10.3390/jcs4020054

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of GD1a ganglioside-expressing bacterial strains on murine norovirus infectivity2020

    • 著者名/発表者名
      Yifan Zhu, Hiroki Kawai, Satoshi Hashiba, Mohan Amarasiri, Masaaki Kitajima, Satoshi Okabe, Daisuke Sano
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 25 号: 18 ページ: 4084-4084

    • DOI

      10.3390/molecules25184084

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Photocatalytic degradation of organic micropollutants: Inhibition mechanisms by different fractions of natural organic matter2020

    • 著者名/発表者名
      Awfa Dion、Ateia Mohamed、Fujii Manabu、Yoshimura Chihiro
    • 雑誌名

      Water Research

      巻: 174 ページ: 115643-115643

    • DOI

      10.1016/j.watres.2020.115643

    • 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] Modeling the degradation and disinfection of water pollutants by photocatalysts and composites: A critical review2020

    • 著者名/発表者名
      Ateia Mohamed、Alalm Mohamed Gar、Awfa Dion、Johnson Matthew S.、Yoshimura Chihiro
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 698 ページ: 134197-134197

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2019.134197

    • 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] Novel Magnetic Carbon Nanotube-TiO2 Composites for Solar Light Photocatalytic Degradation of Pharmaceuticals in the Presence of Natural Organic Matter2019

    • 著者名/発表者名
      Awfa Dion、Ateia Mohamed、Fujii Manabu、Yoshimura Chihiro
    • 雑誌名

      Journal of Water Process Engineering

      巻: 31 ページ: 100836-100836

    • DOI

      10.1016/j.jwpe.2019.100836

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Disinfection mechanism of E.?coli by CNT-TiO2 composites: Photocatalytic inactivation vs. physical separation2019

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Yuta、Ateia Mohamed、Wang Manna、Awfa Dion、Yoshimura Chihiro
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 235 ページ: 1041-1049

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2019.07.006

    • 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] Photodegradation of pharmaceuticals and personal care products in water treatment using carbonaceous-TiO2 composites: A critical review of recent literature2018

    • 著者名/発表者名
      Awfa Dion、Ateia Mohamed、Fujii Manabu、Johnson Matthew S.、Yoshimura Chihiro
    • 雑誌名

      Water Research

      巻: 142 ページ: 26-45

    • DOI

      10.1016/j.watres.2018.05.036

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Natural organic matter undergoes different molecular sieving by adsorption on activated carbon and carbon nanotubes2018

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Yuta、Ateia Mohamed、Yoshimura Chihiro
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 203 ページ: 345-352

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2018.03.197

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Meta-analysis of photocatalytic degradation of pharmaceuticals and personal care products in water2021

    • 著者名/発表者名
      Li C, Yoshimura C.
    • 学会等名
      Proceedings of The 13th AUN/SEED-Net Regional Conference on Chemical Engineering 2020 (RCChE-2020) jointly held with the 5th International Symposium on Conservation and Management of Tropical Lakes
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of magnetic particle using diesel engine and its application to water purification process2019

    • 著者名/発表者名
      Shin NISHIDA, Nasrin Hossein Nedjad, Shinsuke MORI, Chihiro YOSHIMURA
    • 学会等名
      18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress (APCChE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Decomposition of Methylene Blue in Aqueous Solution by Pulsed DC Discharge on Liquid Surface2019

    • 著者名/発表者名
      Nasrin HOSSEIN NEDJAD, Shinsuke MORI
    • 学会等名
      18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress (APCChE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nano-structural control of carbon-based thin films by PECVD and their surface modification2018

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Mori
    • 学会等名
      16th International Conference on Plasma Surface Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Parallelized Carbon Nanowalls by ECR Plasma2018

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Mori, Ryo Suzuki, Yusei Matsumura, Youhei Anekawa
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Microelectronics and Plasma Technology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simple Fabrication of Economically-Viable Magnetic Carbon Nanotubes-TiO2 Composite for Degradation of Organic Pollutants2018

    • 著者名/発表者名
      Dion Awfa, Mohamed Ateia, Manabu Fujii, Chihiro Yoshimura
    • 学会等名
      IWA World Water Congress & Exhibition 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Potential of Nano-carbon Materials for Treating Organic Compound in Effluent Water2018

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Yoshimura, Yuta Shimizu, Dion Awfa
    • 学会等名
      the 1st International Symposium of Indonesian Chemical Engineering (ISIChem) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A simple fabrication to prepare magnetic carbon nanotube-TiO2 composite for carbamazepine photodegradation in water2018

    • 著者名/発表者名
      Dion Awfa, Yuta Shimizu, Mohamed Ateia, Manabu Fujii, and Chihiro Yoshimura
    • 学会等名
      7th EuCheMS Chemistry Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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