光触媒による微小粒子状物質（PM2.5)の無害化

• 研究課題/領域番号: 26410198
• 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: グリーン・環境化学
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 関根 嘉香 東海大学, 理学部, 教授 (50328100)
• 研究協力者: 武政 晃弘 ; 太田 栞 ; 三澤 和洋 ; 熊井 夕貴
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: PM2.5 / 光触媒 / 酸化ストレス / 無害化 / 大気汚染 / 室内空気汚染 / 環境 / ジチオトレイトール / 酸化能 / 炭素 / 空気汚染

研究成果の概要

微小粒子状物質（PM2.5）に含まれる酸化還元活性物質（キノン類等）は、生体内で活性酸素の生成を促し、活性酸素による酸化ストレスが健康障害を引き起こす可能性がある。そこで本研究では、酸化チタンを担持した石英繊維フィルターを作成し、PM2.5をろ過捕集した後に紫外線（UV）を照射し、光触媒反応によるPM2.5の無害化を試みた。その結果、UV照射に伴いPM2.5の重量、有機・元素状炭素量が減少すると共に二酸化炭素の生成が認められ、光触媒反応により炭素成分を分解できることがわかった。またPM2.5の活性酸素産生能はUV照射後に有意に減少し、酸化ストレスの緩和に寄与することがわかった。

研究成果

• [国際共同研究] ソフィア大学"St. Kl. Ohridski"(ブルガリア)
• [雑誌論文] Detoxification of Particulate Matter 2.5 (PM2.5) by photocatalyst supported on quartz fiber filter (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Misawa, Yuki Kumai, Yoshika Sekine
  • 雑誌名: Environmental Technology 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Measurement of PM2.5 and water-soluble ions at central Tokyo, Japan and source apportionment (2015)
  • 著者名/発表者名: Shiori Ota, Junya Hanasaki, Kazuhiro Toki, Takuto Horigome, Akihiro Takemasa, Yuri Ohkoshi, Nami Takahashi, Yoshika Sekine
  • 雑誌名: The Global Environmental Engineers 巻: 2 号: 2 ページ: 71-78
  • DOI: 10.15377/2410-3624.2015.02.02.4
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 生活環境の空気浄化に寄与する無機材料とその応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 関根嘉香，三澤和洋
  • 雑誌名: Journal of the Society of Inorganic Materials,Japan 巻: 22 ページ: 348-353
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 微小粒子状物質による大気汚染と最新対策技術 (2014)
  • 著者名/発表者名: 関根嘉香、太田栞
  • 雑誌名: Material Stage 巻: 14 ページ: 6-9
  • 謝辞記載あり
• [学会発表] 光触媒を担持した石英繊維製フィルターによる微小粒子状物質（PM2.5）の無毒化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 三澤和洋, 熊井夕貴, 関根嘉香
  • 学会等名: 平成28年室内環境学会学術大会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所
  • 年月日: 2016-12-15
• [学会発表] フローインジェクション分析（FIA）を用いた微小粒子状物質（PM2.5）の酸化能の簡易迅速測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 熊井夕貴, 三澤和洋, 関根嘉香
  • 学会等名: 平成28年室内環境学会学術大会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所
  • 年月日: 2016-12-15
• [学会発表] 光触媒を担持した石英繊維製フィルターによる微小粒子状物質（PM2.5）の無毒化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 三澤和洋, 熊井夕貴, 関根嘉香
  • 学会等名: 神奈川県ものづくり技術交流会
  • 発表場所: 神奈川県産業技術センター
  • 年月日: 2016-10-26
• [学会発表] フローインジェクション分析（FIA）を用いた微小粒子状物質（PM2.5）の酸化能の簡易迅速測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 熊井夕貴, 三澤和洋, 関根嘉香
  • 学会等名: 神奈川県ものづくり技術交流会
  • 発表場所: 神奈川県産業技術センター
  • 年月日: 2016-10-26
• [学会発表] Detoxification of Particulate Matter 2.5 (PM2.5) by photocatalyst supported on quartz fiber filter (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Misawa, Yuki Kumai, Yoshika Sekine
  • 学会等名: 17th IUAPPA World Clean Air Congress and 9th CAA Better Air Quality Conference
  • 発表場所: Busan Exhibition and Convention Center, Korea
  • 年月日: 2016-08-28
  • 国際学会
• [学会発表] Simple and rapid measurement of oxidative potential of PM2.5 by DTT assay employing Flow Injection Analysis (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kumai, Kazuhiro Misawa, Yoshika Sekine
  • 学会等名: 17th IUAPPA World Clean Air Congress and 9th CAA Better Air Quality Conference
  • 発表場所: Busan Exhibition and Convention Center, Korea
  • 年月日: 2016-08-28
  • 国際学会
• [学会発表] Measurement of Oxidative Potential of Particulate Matter by DTT assay (2016)
  • 著者名/発表者名: Shiori Ota，Kazuhiro Misawa，Yoshika Sekine
  • 学会等名: 2016 The Pittsburgh Conference on Analytical Chemistry and Applied Spectroscopy (PITTCON 2016)
  • 発表場所: アメリカ合衆国
  • 年月日: 2016-03-06
  • 国際学会
• [学会発表] DTTアッセイによる粒子状物質の酸化ストレスの測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 太田栞，三澤和洋，関根嘉香
  • 学会等名: 平成27年室内環境学会学術大会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター（沖縄県）
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] 光触媒を担持した石英繊維製フィルターによる微小粒子状物質（PM2.5）の無毒化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三澤和洋，太田栞，関根嘉香
  • 学会等名: 平成27年室内環境学会学術大会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター（沖縄県）
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] 光触媒を担持した石英繊維製フィルターによる微小粒子状物質（PM2.5）の無毒化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三澤和洋，太田栞，熊井夕貴，関根嘉香
  • 学会等名: 第56回大気環境学会年会
  • 発表場所: 早稲田大学（東京都）
  • 年月日: 2015-09-15
• [学会発表] DTTアッセイによる空気中粒子状物質の酸化ストレスの測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 太田栞、関根嘉香、大越優里
  • 学会等名: 平成26年室内環境学会学術大会
  • 発表場所: 工学院大学（東京都）
  • 年月日: 2014-12-05
• [学会発表] Detoxification of atmospheric aerosol particles by photocatalyst supported on quartz fiber filter (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshika Sekine
  • 学会等名: The 3rd International Conference on Energy and Environment-Related Nanotechnology (ICEEN2014)
  • 発表場所: Beijing Friendship Hotel(Beijing,China)
  • 年月日: 2014-10-25
  • 招待講演
• [学会発表] 微小粒子状物質（PM2.5）の有害性評価と無害化技術に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 太田栞、関根嘉香、大越優里、三澤和洋、武政晃弘
  • 学会等名: 神奈川県ものづくり技術交流会
  • 発表場所: 神奈川県産業技術センター（神奈川県海老名市）
  • 年月日: 2014-10-24
• [学会発表] 微小粒子状物質による大気汚染：発生，挙動および健康影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 関根嘉香
  • 学会等名: 粒子状物質セミナー
  • 発表場所: 技術情報協会セミナールーム（東京都）
  • 年月日: 2014-10-17
  • 招待講演
• [学会発表] Detoxification of airborne particulate matter by photocatalyst supported on quartz fiber filter (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshika Sekine, Shiori Ota, Ayano Azuma, Kazuma Motohashi
  • 学会等名: 第55回大気環境学会年会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • 年月日: 2014-09-17
• [学会発表] 微小粒子状物質（PM2.5)の現状と対策 (2014)
  • 著者名/発表者名: 関根嘉香
  • 学会等名: 日立研究所講演会
  • 発表場所: 日立研究所（茨城県日立市）
  • 年月日: 2014-07-04
  • 招待講演