| 研究課題/領域番号 |
15106012
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
定方 正毅 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30011175)
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| 研究分担者 |
西岡 将輝 産業技術総合研究所, 東北センター, 研究員 (00282575)
山本 光夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (30361512)
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| キーワード | 酸素負イオン / O^- / 12CaO・7Al_2O_3 / C12A7 / 大気圧測定 / シリコン酸化 / 殺菌 / VOC分解 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、12CaO・7Al_2O_3(C12A7)をO^-生成源として、C12A7の環境・医療技術、また半導体プロセスへの応用を検討することである。
本年度は、O^-を利用したプロセス実用化の際に問題となるO^-生成温度の低温化と大気圧下でのO^-生成の確認するための基礎研究を行った。更には応用を目指して、O^-によるシリコン酸化の評価を行うと共に、VOC分解実験、殺菌評価を行った。その結果、以下の知見を得ることができた。
(1)昨年度までは、C12A7からのO^-生成は、0.1Torrまでしか確認されておらず、He雰囲気下でヒーター内熱型のC12A7を用いることにより、大気中でのイオン電流値だけが確認されていた。本年度は、四重極質量分析計を用いた装置の改良を行った結果、20Torrまでの圧力でO^-生成を確認することができた。また、圧力上昇に伴い、O^-の他にO_2^-が生成することが明らかとなった。この結果から、大気圧下でもC12A7からO^-が生成することが示唆された。
(2)C12A7から生成したO^-の利用率を調べるため、O^-によるシリコン酸化を試みた。その結果、C12A7から生成したO^-はほぼ100%の効率でSiO_2形成に寄与しており、O^-の反応性の高さを確認できた。
(3)VOC分解実験では、本年度は、C12A7の表面反応を用いて、アセトアルデヒドとホルムアルデヒドの分解実験を行った。その結果、400℃以下の低温域においてVOC分解が確認され、さらに生成物としてCO_2が確認された。更には、ホルムアルデヒドが室温でも減少、その一部がCO_2へと転化することも確認できた。
(4)ヒーター内熱型のC12A7を用いて、殺菌実験を行った。殺菌には耐熱性のバチルス芽胞菌を用いたが、殺菌の指標としてD値20分を達成することができた。このことによりC12A7を用いた医療器具殺菌への実用可能性が示唆された。
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