| 研究課題/領域番号 |
16K17535
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
須貝 太一 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (20535744)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | OHラジカル / オゾン / プラズマ / 放電 / パルスパワー |
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| 研究実績の概要 |
これまでのところ実験系の構築が完了し，OHラジカル生成におけるプラズマ密度とオゾン濃度の関連性について本格的に調べている段階である。これを調べることで，本研究の目的であるOHラジカルの生成から有機物との反応までの経路の実験的予測が可能である。具体的には噴霧水滴に対して，外部電極のプラズマで生成されたオゾンを供給する場合とプラズマを直接照射する場合での水滴内テレフタル酸にトラップされるOHラジカルの生成量を調べた。このときの実験系内のガスは酸素とした。
その結果，水滴に直接プラズマ照射する場合の方が外部電極プラズマで生成するオゾンを供給する場合よりも，リアクタでのオゾン濃度が少なくなることがわかった。この原因として，電子エネルギーが水の解離にも使われるので，オゾン生成に使われる電子エネルギーの割合が減少することや水の解離で生成されたOHラジカルがオゾン生成に必要なOラジカルと反応して消滅することが考えられる。
OHラジカル生成量はリアクタ内のオゾン濃度におおよそ依存して変わったことから，OHラジカルの支配的な生成経路はオゾンと水中のイオン，ラジカルとの反応を起源とすることがわかった。しかし，外部電極プラズマで生成されたオゾンを水滴に供給する場合と，プラズマを水滴へ直接照射する場合について，同様のオゾン濃度条件でOHラジカルを比較すると，直接プラズマを照射した場合の方がOHラジカル生成量が少なくなることがわかった。この原因として，プラズマで生成されるOラジカルがOHラジカルを分解してしまうためであると考えている。これはプラズマを水滴に照射すると，OHラジカル生成効率を減少させてしまうことを意味する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本来のスケジュールではオゾン濃度，およびプラズマ照射量をパラメータとしたOHラジカル生成量の変化のグラフを完成させている予定であったが，物品の納品の遅れ等で実験系の完成が遅れたため，まだいくつかのオゾン濃度条件化でのプラズマ照射の有無の影響を調べた段階である。
よって，最終年度で急ピッチで残りの実験をして目的を達成していく予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後はさらに以下の実験を行い，それらの結果を文献やシミュレーョンと比較することで考察し，プラズマによるOHラジカル生成経路を断定していく。
1.さらにプラズマ生成量とオゾン濃度を変えて同様の実験をすることでオゾン密度とプラズマ密度の関係性を確かなものにしていく。
2.OラジカルがOHラジカルを消滅させていることを確かめるためにも，酸素・アルゴン混合ガスを使用し，酸素割合を減らすことでオゾン及びOラジカル濃度を減らし，OHラジカルと有機物の反応が水滴へのプラズマ照射量または照射強度を変えることでどのように変化するかを調べる。
3.一般にオゾンと過酸化水素の反応によってもOHラジカルは生成する。この効果について確かめるために，各条件での過酸化水素量の測定，および過酸化水素添加によるOHラジカル生成の効果の違いについて調べる。
4.pHによって，オゾンと水によるOHラジカル生成，過酸化水素とオゾンによるOHラジカル生成に影響を与えると考えられるが，それを確かめるためにpHによるOHラジカル量の変化を確かめる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
4098円ばかりであるが，次年度使用額として残った。本研究の実験系の作成に必要な製作委託費，材料費，その他消耗品が予想よりも大きくなってしまったことにより，本来購入予定のTOC計が購入できなくなってしまった。結果として，その差額である4098円が残った。この残額は次年度でOHラジカル測定のための必要な試薬等に使用する予定である。
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