大気中の浮遊微粒子の固体表面への沈着機構の解明のためのモデル化と微粒子の挙動解析

• 研究課題/領域番号: 26420761
• 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: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: レンゴロ ウレット 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10304403)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: エアロゾル / ナノ粒子 / 植物 / 葉 / サブミクロン / 大気環境 / 表面 / 静電気力 / 付着 / 輸送 / 基板 / 集積 / 移動現象 / 表面改質

研究成果の概要

大気中で非常に高濃度で浮遊するサブミクロン（0.1～1μm）微粒子(SMP)の沈着の機構が明らかになっていない。本研究で動的（生成・輸送）と静的（表面）に着目し、表面は植物、金属、樹脂を用いた。粒子濃度をリアルタイムで計測し、捕集後の顕微鏡の観察も行った。
結果：1)浮遊する煤より疎水性または親水性の層が形成できる。2)流れがない時、SMPは高効率で沈着。3)静電気力を主な推進力とし、無電源型捕集器を開発。東京都とマレーシアでSMPを捕集。4)水中で表面からSMPを脱離させる手法を提案。5)植物に水溶性SMPを散布し、葉上の粒子量は時間とともに減少。溶液中イオンとしてが葉に吸収される可能性。

研究成果

• [国際共同研究] マレーシア工科大学(UTM)マレーシア日本国際工学院(MJIIT)/マレーシア国立サバ大学(Univ. Sabah Malaysia)/マレーシア国立Putra大学(マレーシア)
• [国際共同研究] City University of Hong Kong(中国（香港）)
• [国際共同研究] Universit Teknologi MARA/Universiti Putra Malaysia/Universiti Malaysia Sabah(マレーシア)
• [国際共同研究] Institut Teknologi Bandung/Universitas Gadjah Mada(インドネシア)
• [国際共同研究] Sepuluh Nopember工科大学/Bandung工科大学(インドネシア)
• [雑誌論文] Nanoparticles Carrying Biological Molecules: Recent Advances and Applications (2018)
  • 著者名/発表者名: Suryani Saallah, I. Wuled Lenggoro
  • 雑誌名: KONA Powder and Particle Journal 巻: 35 号: 0 ページ: 89-111
  • DOI: 10.14356/kona.2018015
  • NAID: 130006406452
  • ISSN: 0288-4534, 2187-5537
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Decomposition of solution droplets under the influence of thermal convection over a heated horizontal plate (2018)
  • 著者名/発表者名: F. Faizal, M. Wada, S. Koike, I. Wuled Lenggoro
  • 雑誌名: Advanced Powder Technology 巻: 29 号: 3 ページ: 441-449
  • DOI: 10.1016/j.apt.2017.10.026
  • 査読あり
• [雑誌論文] The deposition of submicron fluorescent aerosol particles by a closed-loop flow system (2018)
  • 著者名/発表者名: F. Faizal, S. Saalah, A. Takagi, I. W. Lenggoro
  • 雑誌名: Journal of Aerosol Research (Earozoru Kenkyu) 巻: 33
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Detachment of submicron particles from substrates using suspension-assisted ultrasonic method (2018)
  • 著者名/発表者名: M. P. Khairunnisa, F. Faizal, E. Miyazawa, K. Masuda, M. Tsukada, I. W. Lenggoro
  • 雑誌名: Journal of Chemical Engineering of Japan 巻: 51
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 微粉炭燃焼火力用低低温電気集じん装置の微粒子捕集性能 (2017)
  • 著者名/発表者名: Noda Naoki、Mizuno Ayana、Makino Hisao、Tsukada Mayumi、Hama Naoya、Lenggoro Wuled、Kamiya Hidehiro
  • 雑誌名: 粉体工学会誌 巻: 54 号: 6 ページ: 398-401
  • DOI: 10.4164/sptj.54.398
  • NAID: 130005865060
  • ISSN: 0386-6157, 1883-7239
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of submicron ammonium sulfate particles on the growth and yield of komatsuna (Brassica rapa L. var. perviridis) (2017)
  • 著者名/発表者名: Akira Motai, Satoshi Nakaba, I. Wuled Lenggoro, Makoto Watanabe, Yoshiharu Wada, Takeshi Izuta
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 169 ページ: 278-286
  • DOI: 10.1016/j.atmosenv.2017.09.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and Characterisation of Cyclodextrin Glucanotransferase Enzyme Immobilised in Electrospun Nanofibrous Membrane (2017)
  • 著者名/発表者名: Suryani Saallah, M. Nazli Naim, Mohd Noriznan Mokhtar, Noor Fitrah Abu Bakar, Masao Gen, I. Wuled Lenggoro
  • 雑誌名: Journal of Fiber Science and Technology 巻: 73 号: 10 ページ: 251-260
  • DOI: 10.2115/fiberst.2017-0035
  • NAID: 130006171485
  • ISSN: 2189-7654
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Carbonaceous Nanoparticle Layers Prepared using Candle Soot by Direct- and Spray-based Depositions (2017)
  • 著者名/発表者名: F. Faizal, M.P. Khairunnisa, S. Yokote, I. W. Lenggoro.
  • 雑誌名: Aerosol and Air Quality Research 巻: 18 号: 4 ページ: 856-865
  • DOI: 10.4209/aaqr.2017.10.0426
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Development of a battery-driven passive sampling system for electrostatically trapping atmospheric particles (2016)
  • 著者名/発表者名: M. P. Khairunnisa, F. Faizal, H. Fukushima, M. Gen, P. Widiatmoko, I. W. Lenggoro
  • 雑誌名: Journal of Purity, Utility Reaction and Environment 巻: 5(2) ページ: 43-50
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] エアロゾル科学・技術への静電噴霧の展開「井伊谷賞その後」2005年受賞 (2016)
  • 著者名/発表者名: ウレット・レンゴロ
  • 雑誌名: エアロゾル研究 巻: 31(2) ページ: 130-131
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immobilisation of enzyme into synthetic resin nanofibres via electrospinning (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Saallah, M. N. Naim, I. W. Lenggoro, M. N. Mokhtar, N. F. Abu Bakar, M. Gen
  • 雑誌名: Biotechnology Reports 巻: 10 ページ: 44-48
  • DOI: 10.1016/j.btre.2016.03.003
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of epicuticular wax crystals on the localization of artificially deposited sub-micron carbon-based aerosols on needles of Cryptomeria japonica (Sugi) (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Nakaba, K. Yamane, M. Fukahori, W. D. Nugroho, M. Yamaguchi, K. Kuroda, Y. Sano, I. W. Lenggoro, T. Izuta, R. Funada
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 129 号: 5 ページ: 873-881
  • DOI: 10.1007/s10265-016-0839-7
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Formation of Fine and Encapsulated Mefenamic Acid Particles for Dissolution Improvement via Electrospray Method (2016)
  • 著者名/発表者名: N. K. Zolkepali, N. F. Abu Bakar, M N. Naim, N. Anuar, N. F. K. Aripin, M. R. Abu Bakar, I W. Lenggoro, H. Kamiya
  • 雑誌名: Particulate Science and Technology 巻: 33(2) 号: 3 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1080/02726351.2016.1246496
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Aerosol nanoparticle sensor system for probing a dip-coated layer of organic molecules, at sub-100 nm resolution (2015)
  • 著者名/発表者名: Masao Gen, I. Wuled Lenggoro
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 5 号: 7 ページ: 5158-5163
  • DOI: 10.1039/c4ra03850a
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Preliminary study on the measurement of the electrostatic charging state of PM2.5 collected on filter media (2015)
  • 著者名/発表者名: Okuda, T., Yoshida, T., Gunji, Y., Okahisa, S., Kusdianto, K., Gen, M., Sato, S., Lenggoro, I.W.
  • 雑誌名: Asian Journal of Atmospheric Environment 巻: 9 ページ: 105-113
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Kelvin Probe Force Microscopyを用いたエアロゾル個別粒子の帯電状態の測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 奥田知明，郡司裕真，Lenggoro, I.W.
  • 雑誌名: エアロゾル研究 巻: 30 号: 3 ページ: 190-197
  • DOI: 10.11203/jar.30.190
  • NAID: 130005101227
  • ISSN: 0912-2834, 1881-543X
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transformation of cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) from aqueous suspension to fine solid particles via electrospraying (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Saallah, M. N. Naim, M. N. Mokhtar, N. F. A. Bakar, M. Gen, I. W. Lenggoro
  • 雑誌名: Enzyme and Microbial Technology 巻: 64-65 ページ: 52-59
  • DOI: 10.1016/j.enzmictec.2014.06.002
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of long-term exposure to ammonium sulfate particles on growth and gas exchange rates of Fagus crenata, Castanopsis sieboldii, Larix kaempferi and Cryptomeria japonica seedlings (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Yamaguchi, Y. Otani, P. Li, H. Nagao, I. W. Lenggoro, A. Ishida, K. Yazaki, K. Noguchi, S. Nakaba, K. Yamane, K. Kuroda, Y. Sano, R. Funada, T. Izuta
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: - ページ: 493-500
  • DOI: 10.1016/j.atmosenv.2014.01.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] エアロゾル法によるハニカム型多孔質体細孔内への粒子沈着 (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kusdianto, M. Gen, M. Tsukada, I.W. Lenggoro
  • 雑誌名: 粉体工学会誌 巻: 51 号: 11 ページ: 759-764
  • DOI: 10.4164/sptj.51.759
  • NAID: 130004856065
  • ISSN: 0386-6157, 1883-7239
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Area-selective deposition of charged particles derived from colloidal aerosol droplets on a surface with different hydrophilic levels (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kusdianto, M. Gen, I. W. Lenggoro
  • 雑誌名: Journal of Aerosol Science 巻: 78 ページ: 83-96
  • DOI: 10.1016/j.jaerosci.2014.06.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous Deposition of Submicron Aerosols onto Both Surfaces of a Plate Substrate by Electrostatic Forces (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Gen, S. Ikawa, S. Sagawa, I. W. Lenggoro
  • 雑誌名: e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 巻: 12 号: 0 ページ: 238-241
  • DOI: 10.1380/ejssnt.2014.238
  • NAID: 130004438885
  • ISSN: 1348-0391
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Utilization of Ultrasonic Cavitation Bubble for Particle Detachment in Liquid Medium (2017)
  • 著者名/発表者名: F. Faizal, M. P. Khairunnisa, I. W. Lenggoro
  • 学会等名: 1st International Conference and Exhibition on Powder Technology, Indonesia (ICePTi-2017)
  • 国際学会
• [学会発表] 超音波処理による固体表面からのサブミクロン粒子の脱離 (2017)
  • 著者名/発表者名: M. P. Khairunnisa, F. Faizal, E. Miyazawa, K. Masuda, M. Tsukada, I. W. Lenggoro
  • 学会等名: 日本エアロゾル学会第34回エアロゾル科学・技術研究討論会
• [学会発表] Effect of Buoyancy on Thermal Decomposition of Solution Droplets over a Heated Horizontal Plate (2017)
  • 著者名/発表者名: F. Faizal, M. Wada, S. Koike, I. W. Lenggoro
  • 学会等名: 7th Asian Particle Technology Symposium (Taoyuan, Taiwan)
  • 国際学会
• [学会発表] Direct- and Electrospray-Depositions of Particles Derived from Burning Candles (2017)
  • 著者名/発表者名: F. Faizal, M.P. Khairunnisa, S. Yokote, I. W. Lenggoro
  • 学会等名: 2017 Asian Aerosol Conference (Jeju, Korea)
  • 国際学会
• [学会発表] 腐朽処理木材の低温燃焼における生成粒子の計測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石本淳視, 新倉 舞, 吉田 誠, 濱 尚矢, Lenggoro Wuled
  • 学会等名: 化学工学会 第82年会 (東京)
  • 発表場所: 芝浦工業大学 豊洲キャンパス
• [学会発表] Collection of submicron aerosols by a passive sampler system using corona-charged resin surfaces (P2-AMT-INST-040) (2016)
  • 著者名/発表者名: Ｍ. Ｐ. KHAIRUNNISA, Ferry FAIZAL, Yosuke YAMADA, Masao GEN, Naoya HAMA, I. Wuled LENGGORO
  • 学会等名: European Aerosol Conference EAC 2016 (Tours, France)
  • 発表場所: Tours, France
  • 年月日: 2016-09-04
  • 国際学会
• [学会発表] 大気中粒子用パッシブ型捕集器の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡邉 有理愛 , Wuled Lenggoro
  • 学会等名: 化学工学第18回会学生大会
  • 発表場所: 静岡大学（静岡県浜松市）
  • 年月日: 2016-03-04
• [学会発表] Development of a battery-driven passive sampling system for electrostatically trapping atmospheric particles (2015)
  • 著者名/発表者名: M.P. Khairunnisa, F. Faizal, H. Fukushima, M. Gen, P. Widiatmoko, I. W. Lenggoro
  • 学会等名: 2nd International Conference on Purity, Utility Reaction and Environmental Research (Kuala Lumpur, Malaysia)
  • 発表場所: Kuala Lumpur, Malaysia
  • 年月日: 2015-11-09
  • 国際学会
• [学会発表] A battery- and electrostatic-driven system for sampling suspended particles on a substrate (2015)
  • 著者名/発表者名: M.P. Khairunnisa, F. Faizal, H. Fukushima, M. Gen, P. Widiatmoko, I. W. Lenggoro
  • 学会等名: エアロゾル学会・第12回若手会フォーラム
  • 発表場所: 慶応義塾大学（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2015-10-14
• [学会発表] Deposition of Ultrasonic Nebulized Aerosols onto a Hydrophilic Surface (2015)
  • 著者名/発表者名: Kusdianto, M. Gen, I. W. Lenggoro, S. Winardi
  • 学会等名: 2nd International Conference on Chemical and Material Engineering 2015
  • 発表場所: Semarang, Indonesia
  • 年月日: 2015-09-29
  • 国際学会
• [学会発表] Real-time measurement of particle deposition from the gas-phase onto different surface (気中微粒子の異素材表面への沈着量計測システムの構築) (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Takagi, F. Faizal, W. Lenggoro
  • 学会等名: 化学工学会・第47回秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] Transport and Assembly of Particles (2015)
  • 著者名/発表者名: Wuled Lenggoro
  • 学会等名: 2nd Padjadjaran International Physics Symposium and 3rd Japan Powder Technology Forum in Indonesia
  • 発表場所: Universitas Padjadjaran, Bandung/Sumedang, Indonesia
  • 年月日: 2015-09-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Aerosol generation via pump-less electrostatic atomization using capillary action (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Takematsu, Wuled Lenggoro
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference
  • 発表場所: 金沢東急ホテル（石川県金沢市）
  • 年月日: 2015-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] Insertion of colloidal particles in the pores of a honeycomb structure via an aerosol route (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Kusdianto, M. Gen, M. Tsukada, W. Lenggoro
  • 学会等名: 9th Asian Aerosol Conference
  • 発表場所: 金沢東急ホテル（石川県金沢市）
  • 年月日: 2015-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] 樹木に対する微小粒子状物質(PM2.5)の影響に関する実験的研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山口真弘、矢崎健一、野口享太郎、Wuled Lenggoro、石田 厚、伊豆田 猛
  • 学会等名: 第126回日本森林学会大会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道）
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] 電界を用いた多孔質体細孔内への浮遊微粒子の固定 (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Kusdianto, M. Gen, M. Tsukada, I.W. Lenggoro
  • 学会等名: 化学工学会 第80年会
  • 発表場所: 芝浦工業大学（東京都）
  • 年月日: 2015-03-20
• [学会発表] 燃焼による微粒子排出量の低減に向けた実験的検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石本 淳視 , Wuled Lenggoro
  • 学会等名: 化学工学会第17回学生発表会（八戸大会）
  • 発表場所: 八戸工業高等専門学校（青森県）
  • 年月日: 2015-03-07
• [学会発表] 寒天ゲル内微粒子の輸送メカニズムの解明に向けた実験的検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 和田 光樹, Wuled Lenggoro
  • 学会等名: 化学工学会第17回学生発表会（八戸大会）
  • 発表場所: 八戸工業高等専門学校（青森県）
  • 年月日: 2015-03-07
• [学会発表] Assembly of nanoparticles synthesized from the gas-phase (Invited) (2014)
  • 著者名/発表者名: Wuled Lenggoro
  • 学会等名: The 1st International Conference & Exhibition for Nanopia (NANOPIA 2014)
  • 発表場所: Changwon, South Korea
  • 年月日: 2014-11-13
  • 招待講演
• [学会発表] Assembly of Fine Particles Synthesized from the Gas-Phase (基調講演) (2014)
  • 著者名/発表者名: Wuled Lenggoro
  • 学会等名: International Seminar Chemical Engineering in Minerals and Materials Processing 2014
  • 発表場所: Bandung, Indonesia
  • 年月日: 2014-10-30
  • 招待講演
• [学会発表] 毛細管現象と電界を推進力とした液体微粒化装置の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 竹松 佑介, Wuled Lenggoro
  • 学会等名: 化学工学会 第46回秋季大会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県）
  • 年月日: 2014-09-17
• [学会発表] Deposition of charged aerosols on to a hydrophilic patterned surface (2014)
  • 著者名/発表者名: K.Kusdianto, Wuled Lenggoro
  • 学会等名: 2014 International Aerosol Conference
  • 発表場所: Busan, South Korea
  • 年月日: 2014-08-29
• [学会発表] Optical visualization of nanoparticles deposited on a substrate by Raman scattering and fluorescence emission (2014)
  • 著者名/発表者名: 玄 大雄, Wuled Lenggoro
  • 学会等名: 2014 International Aerosol Conference
  • 発表場所: Busan, South Korea
  • 年月日: 2014-08-29
• [学会発表] 親水性が異なる表面への帯電エアロゾルの選択的沈着 (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kusdianto, 玄 大雄, Wuled Lenggoro
  • 学会等名: 第31回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • 発表場所: 筑波大学（茨城県）
  • 年月日: 2014-08-06
• [備考] Lenggoro Lab
  • URL: http://empatlab.wordpress.com/
• [備考] Google Scholar (Lenggoro)
  • URL: http://goo.gl/TcJY6t
• [備考] レンゴロ研究室の発表論文(Google Scholar)
  • URL: http://goo.gl/TcJY6t
• [備考] Lenggoro Lab
  • URL: https://empatlab.wordpress.com
• [備考] レンゴロ研究室
  • URL: https://empatlab.wordpress.com/
• [産業財産権] 膜の製造方法 (2018)
  • 発明者名: ウレット・レンゴロ、フェリ・ファイザル
  • 権利者名: ウレット・レンゴロ、フェリ・ファイザル
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2018
• [学会・シンポジウム開催] 3rd Japan Powder Technology Forum in Indonesia (2015)
  • 発表場所: Universitas Padjadjaran, Bandung/Sumedang, Indonesia
  • 年月日: 2015-09-02