| 研究課題/領域番号 |
19H02079
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19020:熱工学関連
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
野村 信福 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (20263957)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
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| キーワード | プラズマプロセス / プラズマ放電 / LIF / 燃料合成 / 有機物分解 / ヒドロキシラジカル / パルス放電 / プラズマ / ラジカル / 液中プラズマ / 有機反応 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
プラズマはラジカルの高い励起エネルギーを供給できるので、基底状態では空軌道のいろいろな箇所に電子が入り込むことで、非常に活性の高い状態をとることができる。本研究ではこれらの励起ラジカルが有機反応プロセスに及ぼす影響を明らかにし、選択的に有機反応プロセスを行う方法を検討する。そして、本研究成果を新規の触媒開発や無触媒による難分解物質分解・合成技術として展開していく。
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| 研究成果の概要 |
水面上に設置した電極と水面の間にプラズマを発生させ、プラズマ放電により発生したOHラジカルの密度をLIF法で測定した。 励起光として使用されるYAGレーザー励起色素レーザーは564nmを生成し、波長変換ユニットを使用して282nmに変換されました。 生成された励起光は、プラズマ生成領域に導入された。 OHラジカルは電源電圧の上昇時に発生し、減衰します。 基底状態のOHラジカルは、励起されたOHラジカルよりもはるかに多く生成され、寿命が長くなります。一連のプラズマ放電による燃料合成実験や有機物分解実験を実施し、一定の成果を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、水プラズマで発生する励起軌道の異なるOHラジカルの発光の測定とその寿命の測定を実施した。プラズマの発生はラジカルの高励起状態の達成が可能となるため、触媒を利用する方法が主流であった化学反応を、プラズマ界面に発生する大量の荷電粒子や中性粒子の運動を物理的に刺激することによって、低温環境下での触媒性能の発現や、触媒を必要としない科学プロセスや、酸化・還元反応に選択性を持たせる可能性があることを示した。本実験の成果は、セルロース分解で使われるセルラーゼや水素発生で使われるパラジウムなどの高価な触媒を使用しないプロセス研究に展開できる。
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