| 研究課題/領域番号 |
21K19857
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
中区分64:環境保全対策およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 岩手大学 |
|---|
研究代表者 |
晴山 渉 岩手大学, 理工学部, 助教 (00451493)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
|
|---|
| キーワード | 光分解 / 有機窒素化合物 / 太陽光 / 促進酸化法 / 廃水処理 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、化学プラント等から発生する汚染物質を含有する廃水処理において、太陽光エネルギーを用いた効率的な汚染物質の光分解処理方法の開発を目標とするものである。現在、有機窒素化合物を含有する廃水の処理は、窒素分と有機分の2種に対応した生物学的処理を中心とする２つ以上の複数の処理工程からなる分解処理が行われている。そこで本研究では、これらの多段階の有機窒素化合物の処理を、太陽光を用いた鉄触媒による光反応によって一段階の処理で難生分解性物質の分解、有機分、窒素分の処理を同時に行うことを目的とする。そこで、鉄触媒を用いた有機窒素化合物の光分解処理の反応条件の検討と反応機構の解明を行う。
|
| 研究成果の概要 |
本研究は、化学プラント等から発生する有機窒素化合物の廃水処理を、鉄触媒を用いた太陽光エネルギーによる光反応により、有機分と窒素分の同時処理を目標とした。
化学プラント等で利用されているＮ-メチル-2-ピロリジノン等を分解物質として、光分解実験を行った結果、Fe(Ⅲ)濃度が100mg/L、pH2付近の条件を最適条件として、窒素ガスの生成と全有機炭素の減少を確認した。本分解法は、ピロリジノン、アミド化合物において効果的な手法であることが分かった。また、Fe(Ⅲ)単独では、反応速度が小さいが、キレート剤を添加することで、反応速度を増加できることが分かった。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
太陽光エネルギーの工業利用は、電気エネルギーへの変換がこれまで中心に議論されてきている。しかし、現在、電気エネルギー等を利用して行っている工業工程に対して、直接的に太陽光エネルギーを利用できる光反応等に変換して行くことも持続維持可能な社会実現のための重要な研究事項である。本研究の成果により、これまで環境汚染物質の除去のために2工程以上の要しているプロセスを、太陽光を反応エネルギーとした1工程の処理プロセスに変更できる可能性が示された。本実験を基礎データとして、実用レベルの検討をさらに進めることにより、化学プラントの廃水処理等が、大幅な低エネルギー化、低コスト化ができる可能性がある。
|
