| 研究概要 |
今年度は,ハロゲン系有機ガスの非平衡プラズマ分解特性を把握するとともに,H_2,CH_4のような水素源を非平衡プラズマ反応場に導入することで,遊離ハロゲンのin-situ捕捉によるハロゲン副生成物の高度発生抑制とハロゲン化合物のプラズマ分解促進の両効果に基づく高効率無害化分例の基礎的知見を得ることを目的とした。流量200ml/min,ハロゲン化合物(CF_4,CHF_3,CHClF_2)の濃度25ppm, H_2濃度5〜20,000ppmの条件下で,周波数1.0kHz,印加出力0.1kWのコロナ放電によるハロゲン系化合物の非平衡プラズマ分解処理を行ったところ,CF_4,CHClF_2は添加したH_2濃度の増加とともに分解率が増加した。一方,CHF_3は,H_2の添加により分解率は低下した。分子構造内にHを有していないCF_4のH_2雰囲気における非平衡プラズマ分解では,反応管出口において一定濃度以上のHFガスが検知されたことから,分解過程で遊離したFがH_2より効果的に捕捉されたことが考えられ,その結果再結合反応が抑制されたため,分解の向上が認められたものと思われる。一方,Hを含むCHF_3はC-H結合の再結合反応という負の効果が水素の添加により表れるため,分解が阻害されたと推測される。また,CHClF_2に関してはC-H結合に比べて結合エネルギーの低いC-Cl結合を含むためClの分解が優先的に進行し,水素によって安定化するため分解率は向上したと考えられる。さらに,CH_4を添加した系でSF_6(500ml/min,100ppm)及びCHF_3のプラズマ分解を行ったところ,SF_6ではH_2雰囲気に比べて分解率の向上が,CHF_3に関してはH_2雰囲気より分解率の低下が認められた。これは,CH_4はH_2よりH原子を多く含むため,ハロゲン化合物の分解において遊離するH原子による効果がより大きく発現したと考えられる。
|
