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本研究の対象とする光化学処理法の原理はpH:3前後において安定に存在するFe(III)-ヒドロキシ錯体の光解離によって生成するヒドロキシルラジカル(OHラジカル)の強い酸化力を利用して水中に存在する有害有機物を分解処理しようとするものである。最初に基礎的研究として、2-クロロフェノールなどをプローブとし、1-オクタノールをラジカル捕捉剤とする単色光照射実験により、OHラジカルおよびFe(II)イオンの生成速度、それらの生成量子収率を求めた。量子収率は0.02-0.03とかなり大きいことが示された。なお、Fe(III)塩として過塩素酸鉄(III)、pH調整試薬として過塩素酸を用いた。ついで、対象有害有機物としてクロロホルム、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンを選び、その低濃度水溶液に対して500W超高圧水銀灯による光分解実験を実施した。その結果、3種の物質とも3時間以内に90%以上が分解すること、有機塩素が効率よく塩化物イオンとして脱離すること、Fe(II)イオンの生成挙動は化合物の種類によって大きく異なることなどが明らかになった。また、分解速度はUV-光触媒系よりも速いことも示された。さらに313nmの単色光照射実験により光分解の動力学を検討し、競争反応の原理から導かれる簡単な動力学モデルと実験結果がよく一致することが示された。その他、温度依存性、溶存酸素濃度依存性および過酸化水素の添加効果についても検討した。特に溶存酸素が反応に消費されることが明らかになり、その重要性が認められた。
以上、本年度の研究により、本法は新しい光化学処理法として実用化の見込みが十分あることが明らかになった。
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