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大気圧μプラズマとマイクロバブル技術の融合による新規液中プロセスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23540582
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 プラズマ科学
研究機関鶴岡工業高等専門学校

研究代表者

吉木 宏之  鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, その他 (00300525)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2011年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード大気圧プラズマ / 酸素ラジカル / 微細気泡 / 有機物分解 / 殺菌処理 / OHラジカル / プラズマ化学 / マイクロバブル / 気液界面反応 / 滅菌処理 / 水処理 / 液中プロセス / ラジカル反応 / 水浄化
研究概要

パルス高電圧を印加する注射針電極とGND間で大気圧μプラズマ流を生成して、プラズマガスを微細気泡化する事でインジゴカルミン水溶液の脱色、大腸菌・一般細菌の不活化、酸化グラファイトの合成を行なった。当該プラズマのオゾン生成量は低く溶存オゾンは検出限界(0.25ppm)以下であり、高濃度オゾンを用いない水処理の可能性を示した。O2ガス系ではOラジカル等による急激な酸化分解が、N2/O2ガス系では溶液の弱酸性化に伴う溶存NO2イオンによるニトロソ化反応による緩慢な分解が起こる事を明らかにした。また、ESR測定やテレフタル酸化学プローブ法でO2プラズマバブリングによるOHラジカル生成を検証した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (19件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 大気圧高周波プラズマによるガラス細管内壁の二酸化チタンコーティング2014

    • 著者名/発表者名
      吉木宏之, 乙坂佳輝
    • 雑誌名

      J. Vac. Soc. Jpn

      巻: 57(4) ページ: 163-166

    • NAID

      130004952512

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大気圧高周波プラズマによるガラス細管内壁の二酸化チタンコーティング2014

    • 著者名/発表者名
      吉木宏之、乙坂佳輝
    • 雑誌名

      J. Vac. Soc. Jpn. (真空)

      巻: 57 ページ: 163-166

    • NAID

      130004952512

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 特集 : 排水処理・汚泥除去技術"大気圧プラズマとマイクロバブルの融合による水処理技術の試み"2013

    • 著者名/発表者名
      吉木宏之
    • 雑誌名

      食品工業

      巻: 第 56巻 第14号 ページ: 59-65

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 大気圧プラズマとマイクロバブルの融合による水処理技術の試み2013

    • 著者名/発表者名
      吉木宏之
    • 雑誌名

      食品工業

      巻: 56 ページ: 59-65

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] パルスマイクロ放電を用いたプラスチック製マイクロ流路チップ内壁処理2012

    • 著者名/発表者名
      吉木宏之
    • 雑誌名

      J. Vac. Soc. Jpn. (真空)

      巻: 55(3) ページ: 121-124

    • NAID

      10030337415

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Water Treatment by Bubbling of Atmospheric- Pressure Plasma Radical Flow2014

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshiki, K. Sato, Syafiq and T. Sugawara
    • 学会等名
      8th Inter- national Conference on Reactive Plasmas/ 31st Symposium on Plasma Processing
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズマラジカル流のバブリングによる水処理の研究[2]2014

    • 著者名/発表者名
      吉木宏之, 板垣 伸, 五十嵐 侑
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Water Treatment by Bubbling of Atmospheric-Pressure Plasma Radical Flow2014

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshiki, K. Sato, Syafiq and T. Sugawara
    • 学会等名
      8th International Conference on Reactive Plasmas/ 31st Symposium on Plasma Processing (ICRP-8/SPP-31)
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] プラズマラジカル流のバブリングによる水処理の研究 [2]2014

    • 著者名/発表者名
      吉木宏之、板垣 伸、五十嵐 侑
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Modification of inner walls of a commercial microfluidic chip by pulsed micro plasma treatment2013

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshiki
    • 学会等名
      21th Inter- national Symposium on Plasma Chemistry
    • URL

      http://www.ispc-conference.org/ProceedingsID527

    • 発表場所
      Cairns, Australia
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズマラジカル流のバブリングによる大腸菌群の殺菌処理2013

    • 著者名/発表者名
      吉木宏之
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズマラジカル流のバブリングによる水処理の研究2013

    • 著者名/発表者名
      吉木宏之, 佐藤航平
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマガスのバブリングによる水処理の研究2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤航平, シャフィック, 吉木宏之
    • 学会等名
      第18回高専シンポジウムin仙台
    • 発表場所
      仙台高専
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Modification of inner walls of a commercial microfluidic chip by pulsed micro plasma treatment2013

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshiki
    • 学会等名
      21th International Symposium on Plasma Chemistry (ISPC 21)
    • 発表場所
      オーストラリア、ケアンズ
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Study on Water Treatment by Atmospheric-Pressure Plasma Gas Bubbling2013

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshiki、K. Sato、Syafiq
    • 学会等名
      The 30th Symposium on Plasma Processing (SPP-30)
    • 発表場所
      アクトシティ、浜松市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマガスのバブリングによる水処理の研究2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤航平、シャフィック、吉木宏之
    • 学会等名
      第18回高専シンポジウムin仙台
    • 発表場所
      仙台高専名取キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Plasma- Microbubble Generator for Water Purification2012

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshiki, K. Okuda and K. Sato
    • 学会等名
      4th International Conference on Plasma Medicine
    • 発表場所
      Orleans, France
    • 年月日
      2012-06-18
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Decolorization of Indigo Carmine Solution Using Plasma- Microbubbles2012

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshiki and S. Ishikawa
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Plasma-Nanotechnology & Science
    • 発表場所
      Aichi, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズマ・マイクロバブルを用いたインジゴカルミン水溶液の脱色2012

    • 著者名/発表者名
      吉木宏之, 奥田航紀, 佐藤一誠, 石川修一, 矢作友弘, 瀬川透
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Plasma-Microbubble Generator for Water Purification2012

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshiki, K. Okuda and K. Sato
    • 学会等名
      4th International Conference on Plasma Medicine
    • 発表場所
      Orleans, France
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Decolorization of Indigo Carmine Solution Using Plasma-Microbubbles2012

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshiki and S. Ishikawa
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Plasma-Nanotechnology & Science (IC-PLANTS 2012)
    • 発表場所
      愛知県犬山市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] パルスマイクロ放電を用いたプラスチック製マイクロ流路チップ内壁処理2011

    • 著者名/発表者名
      吉木宏之
    • 学会等名
      第52回真空に関する連合講演会
    • 発表場所
      学習院大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Water purification technology by combining an atmospheric- pressure μplasma with microbubbles2011

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshiki, S. Ishikawa
    • 学会等名
      第24回プラズマ材料科学シンポジウム(SPSM-24)
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Water purification technology by combining an atmospheric-pressure μplasma with microbubbles2011

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshiki and S. Ishikawa
    • 学会等名
      第24回プラズマ材料科学シンポジウム (SPSM-24)
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] 排水・汚水処理技術集成, 分筆部"プラズマラジカル流のバブリングを用いた水処理技術"2013

    • 著者名/発表者名
      吉木宏之, 他
    • 出版者
      (株)エヌ・ティー・エス出版
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] 排水・汚水処理技術集成 Vol. 22013

    • 著者名/発表者名
      吉木宏之、田中宏明 他 56名
    • 総ページ数
      397
    • 出版者
      ㈱エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 液体処理装置2012

    • 発明者名
      吉木宏之, 石川修一
    • 権利者名
      独立行政法人 国立高等専門学校機構, 石川修一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 取得年月日
      2012-10-05
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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