| 研究課題/領域番号 |
11559015
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
広領域
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
山添 昇 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 教授 (40037817)
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| 研究分担者 |
寺岡 靖剛 長崎大学, 工学部, 教授 (70163904)
上村 裕一 鹿児島大学, 医学部, 教授 (30211189)
三浦 則雄 九州大学, 先端科学技術共同研究センター, 教授 (70128099)
国元 晃 (株)リケン, 研究開発部, 主任技師(研究職)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| キーワード | 亜酸化窒素 / 麻酔ガス / 温室効果ガス / 半導体ガスセンサ / 固体電解質ガスセンサ / 分解除去触媒 / 監視・除去システム / 医療用 |
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| 研究概要 |
亜酸化窒素(N_2O)は温室効果ガスであるとともにオゾン層破壊物質でもある。しかしながら、手術室において使用されるN_2Oは、後処理されずに大気中に放出されている。本研究は、N_2Oセンサと分解除去触媒を要素技術とした「医療用亜酸化窒素監視・除去システム」の開発を目的とした。
1.N_2Oセンサの開発 半導体型センサでは、種々の金属酸化物のN_2O応答特性について調べた結果、SnO_2が比較的高い感度と良好な応答特性を示すことを見出した。さらに、第二成分としてSrを添加することにより、N_2O感度を向上できることがわかった。また、適度な分解活性を有する材料が良好な検知特性を示すことを明らかにした。
混成電位型センサでは、SnO_2を電極に用いればN_2O応答が得られることを見出すとともに、第二成分添加として、Sm_2O_3を添加すれば約1.5倍感度が向上することを見出した。また、応答機構は混成電位モデルで説明できることを確認した。
2.N_2O分解除去触媒システムの開発 種々の貴金属担持触媒を用いてN_2O分解活性について調べた結果、貴金属としてはPdが低温でも高い分解活性を示すこと、および担体としてはAl_2O_3が優れていることを見出した。さらに、Rh/Al_2O_3がもっとも高いN_2O分解活性を示し、次いでPd/Al_2O_3、Rh/SiO_2、Ru/SiO_2の序列であることが明らかとなった。また、麻酔排ガス中に含まれる含フッ素エーテルの影響については、主に分解生成物(HF)によると考えられる触媒の劣化が避けられず、含フッ素エーテルやHFに対して安定な触媒の探索やそれらを触媒層の前段で除去するなどのシステムが必要であることがわかった。
3.医療現場におけるN_2O汚染の実態調査 手術室内N_2O濃度を測定した結果、余剰麻酔ガス排除装置が機能していない状態では、100ppm〜150ppmまで上昇し、患者・麻酔器の周辺濃度は500ppm以上にも達することがわかった。また、ガス排除装置が機能している状態でも、麻酔器からの漏れがあると、50〜100ppmまで上昇することが明かとなった。
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