2023 年度研究成果報告書

ソノルミネッセンスを用いた新たなウルトラファインバブル計測に関する研究

研究課題

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研究課題/領域番号	18K03940
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分19010:流体工学関連
研究機関	高知工業高等専門学校
研究代表者	秦隆志高知工業高等専門学校, ソーシャルデザイン工学科, 教授 (00342577)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2024-03-31
キーワード	ウルトラファインバブル / ナノバブル / コンタミネーション / ソノルミネッセンス / 超音波
研究成果の概要	本研究では、ウルトラファインバブルの定性的・定量的、特にウルトラファインバブルの数密度の計測についてウルトラファインバブルに超音波を印加して生じるソノルミネッセンス挙動に注目し検討をおこなった。結果、油分や溶存イオン類が混在した系においても、ソノルミネッセンス強度を指標とすることでウルトラファインバブルの計測が可能な点を、さらに当該計測技術の要素把握から小型で汎用性の高い計測システムの知見を得た。
自由記述の分野	混相流
研究成果の学術的意義や社会的意義	1μm未満で定義されるウルトラファインバブルの存在評価に関してはその微小性から評価が容易ではなく、社会実装の達成を遅らせている。現在、ウルトラファインバブルの粒度分布や数密度の計測にはレーザー回折・散乱法やナノ粒子トラッキング解析法などが用いられているが、計測結果として得られるものは、1μm未満の粒子とした評価である。さらに学術的には不純物が極めて少ない超純水や純水が用いられているが、産業的には水道水などを用いることが一般的である。本研究成果は水道水等でもウルトラファインバブルを評価することが可能であり、これまで成し得なかった知見を得ることから学術的・社会的意義は極めて高い。