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水上直流コロナ放電によって液中に供給された活性酸素種の化学反応解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K04114
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21010:電力工学関連
研究機関大阪工業大学

研究代表者

見市 知昭  大阪工業大学, 工学部, 准教授 (40368139)

研究分担者 眞銅 雅子  大阪工業大学, 工学部, 准教授 (10345481)
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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード水上直流コロナ放電 / 活性酸素種 / 液中化学反応 / シミュレーション / 赤外吸収分光分析 / 直流コロナ放電 / 液中化学反応シミュレーション
研究成果の概要

直流コロナ放電を液面に照射すると活性酸素種がイオン風によって液中に供給され、液中反応を経てOHラジカルが生成する。しかしながら、供給された活性酸素種の種類や液中での反応過程は未解明であった。そこで本研究では、水上の活性酸素種の調査および液中化学反応シミュレーションによる反応過程の解析を行った。その結果、直流コロナ放電によってO3-が液中に供給されている可能性を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

直流コロナ放電を用いることで、従来から用いられているオゾンや過酸化水素だけでなく、負イオンであるO3-を液体に供給できる可能性がある。また、シミュレーションでは、O3-の供給量を放電電流値から算出した。この計算結果が、実験結果により近くなったことから、O3-の供給量を放電電流によって制御できる可能性がある。以上の研究成果より、放電プラズマを用いた水処理や殺菌などの応用技術の更なる発展が期待できる。

報告書

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

    (21件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 直流コロナ放電を用いた酢酸の分解における負イオンの影響2021

    • 著者名/発表者名
      Kawabata Yuito, Shindo Masako, Miichi Tomoaki
    • 雑誌名

      電気学会論文誌. A

      巻: 141 号: 4 ページ: 213-219

    • DOI

      10.1541/ieejfms.141.213

    • NAID

      130008014289

    • ISSN
      0385-4205, 1347-5533
    • 年月日
      2021-04-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 直流コロナ放電による酢酸の分解と水中のpH変化測定2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤 誠治、吉田 恵一郎、見市 知昭
    • 雑誌名

      静電気学会誌

      巻: 43 号: 3 ページ: 141-146

    • DOI

      10.34342/iesj.2020.44.3.141

    • NAID

      40022268706

    • ISSN
      0386-2550
    • 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] Influence of solution circulation on water treatment using corona discharge2019

    • 著者名/発表者名
      T. Miichi
    • 雑誌名

      USB Proceedings of The 11th International Symposium on Electrohydrodynamics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Numerical analysis for decomposition of persistent organic compounds in water using DC corona discharge2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawabata, M. Shindo, T. Miichi
    • 雑誌名

      USB Proceedings of 4th International Symposium on New Plasma and Electrical Discharge Applications; and Dielectric Materials

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Advanced oxidation process for water purification using DC corona discharge over water2018

    • 著者名/発表者名
      T. Miichi
    • 雑誌名

      USB Proceedings of ISNTP-11

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 直流コロナ放電とオゾンを用いた水処理2018

    • 著者名/発表者名
      見市知昭
    • 雑誌名

      電気学会 放電 プラズマ・パルスパワー 合同研究会資料

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 直流コロナ放電を用いた酢酸の分解における負イオンの影響2020

    • 著者名/発表者名
      川端 唯斗,眞銅 雅子,見市 知昭
    • 学会等名
      令和2年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 直流コロナ放電を用いた水中難分解性物質の分解における針電極本数の効果2020

    • 著者名/発表者名
      浅井 宏大,見市 知昭
    • 学会等名
      令和2年電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 直流コロナ放電を用いた液中難分解性物質の分解2020

    • 著者名/発表者名
      見市 知昭
    • 学会等名
      静電気学会関西支部研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 直流コロナ放電を用いた水処理における液中pHの変化2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤 誠治,吉田 恵一郎,見市 知昭
    • 学会等名
      静電気学会関西支部研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] コロナ放電とオゾンを併用した水処理におけるpHの影響2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤誠治,吉田恵一郎,見市知昭
    • 学会等名
      2020年度静電気学会春期講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of solution circulation on water treatment using corona discharge2019

    • 著者名/発表者名
      T. Miichi
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Electrohydrodynamics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical analysis for decomposition of persistent organic compounds in water using DC corona discharge2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawabata, M. Shindo, T. Miichi
    • 学会等名
      4th International Symposium on New Plasma and Electrical Discharge Applications; and Dielectric Materials
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 直流コロナ放電を用いた難分解性有機化合物の分解における液相化学反応過程の数値解析2019

    • 著者名/発表者名
      川端唯斗, 眞銅雅子, 見市知昭
    • 学会等名
      第43回静電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] オゾンと直流コロナ放電を組合わせた促進酸化処理2019

    • 著者名/発表者名
      見市知昭
    • 学会等名
      第37回オゾン技術に関する講習会・見学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 直流コロナ放電を用いて生成した活性酸素種の促進酸化処理への影響2019

    • 著者名/発表者名
      松本崇志,見市知昭
    • 学会等名
      令和元年電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 溶液循環型コロナ放電反応器による液中活性酸素種の生成特性2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤誠治,吉田恵一郎,見市知昭
    • 学会等名
      令和元年電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Advanced oxidation process for water purification using DC corona discharge over water2018

    • 著者名/発表者名
      T. Miichi
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Non-Thermal/Thermal Plasma Pollution Control
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 直流コロナ放電とオゾンを用いた水処理2018

    • 著者名/発表者名
      見市知昭
    • 学会等名
      電気学会 放電 プラズマ・パルスパワー 合同研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 水上コロナ放電処理における溶液循環の影響2018

    • 著者名/発表者名
      久保基、見市知昭
    • 学会等名
      第42回静電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 直流コロナ放電とオゾンを併用した水処理2018

    • 著者名/発表者名
      川端唯斗、見市知昭
    • 学会等名
      電気関係学会関西支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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