2019 年度研究成果報告書

残留性有機ハロゲン化合物の低温再合成機構の解明と排出量極小化原理の確立

研究課題

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研究課題/領域番号	17H01891
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
研究分野	環境技術・環境負荷低減
研究機関	北海道大学
研究代表者	坪内直人北海道大学, 工学研究院, 准教授 (90333898)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	環境技術 / 環境対応 / 有害化学物質 / 表面・界面物性
研究成果の概要	ＨＣｌと炭素質物質の反応による有機塩素化合物の生成メカニズムを解明するため、高い塩素化能を有するＺｎをドープした炭素のモデル構造に対して分子軌道計算を行った。その結果、ＺｎＯの存在によりＨＣｌが化学的に吸着する活性な炭素サイト数が増加する可能性が示唆された。また、ＺｉｇｚａｇサイトではＺｎＯはＨＣｌの吸着安定性に寄与しないと推論された。くわえて、ＺｎＯは炭素質物質全体の電子状態に大きな影響を与えることも見出した。次に、有機塩素化合物のＣｌソースであるＨＣｌの除去を目的に、天然ソーダ灰をハニカムに担持した吸収剤を製造したところ、除去剤として非常に有望なことを明らかにした。
自由記述の分野	環境化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究では、分子軌道計算法を用いＺｎをドープした炭素のモデル構造の電子状態を調べ、Ｚｎにより電子が局在化する部分を特定する一方、ＨＣｌ吸着種の安定性を明らかにし、また、有機塩素種の塩素源の１つであるＨＣｌの除去を目的に、安価で資源量が豊富な天然ソーダ灰をハニカムに担持したＮａベース吸収剤を製造し、その高いＨＣｌ除去性能を見出した。本成果により、ＨＣｌによる未燃炭素粒子からの有機塩素化合物の発生を防止する手法の開発や有害化合物を発生させない添加剤などの開発が可能となり、学術的にも社会的にも意義の高い研究と言える。