液体が関与するプラズマ化学反応過程の解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21540511
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 大阪市立大学 (2010-2011); 名古屋大学 (2009)
• 研究代表者: 白藤 立 大阪市立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10235757)
• 研究協力者: 高井 治 関東学院大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40110712) ; 齋藤 永宏 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00329096) ; 稗田 純子 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (40566717)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: プラズマ化学 / 水中プラズマ / 水浄化

研究概要

水中の気泡内で生成されるプラズマを用いた材料プロセスのための学術的・技術的基盤を確立するために、水が関与するプラズマ化学反応過程のモデル化、気泡発生過程のモデル化を行い、シミュレーションを可能にした。また、この知見を基にして、微小気泡を集積化した新規液中プラズマプロセスを提案した。更に、メチレンブルーの脱色実験を通して、その新規手法が材料プロセスに適用できることを実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Mechanisms of pattern formation in dielectric barrier discharges (2011)
  • 著者名/発表者名: S. N. Abolmasov, K. Tachibana and T. Shirafuji
  • 雑誌名: IEEE Trans. Plasma Sci. 巻: Vol.39, No.11 ページ: 2090-2091
• [雑誌論文] Modification of semianalytical finite element model for radio frequency sheaths in single^-and dual-frequency capacitively coupled plasmas : II. Effects of nonuniform bulk plasma density and charging at dielectric surface (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Denpoh and T. Shirafuji
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: Vol.50, No.3 ページ: 036001(6)
• [雑誌論文] FTIR study of methylene blue plasma degradation products through plasma treatment on water (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Shirafuji, J. Hieda, O. Takai, N. Saito, T. Morita, O. Sakai and K. Tachibana
  • 雑誌名: Proc. 2010 IEEE Region 10 Conf. 巻: Vol.TenCon2010 ページ: 1938-1942
• [雑誌論文] Semianalytical finite element method model for radio frequency sheaths in single and dual-frequency capacitively coupled plasmas (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Denpoh and T. Shirafuji
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: Vol.48 ページ: 090209(3)
• [学会発表] 3D integrated micro solution plasmas～Effects of electrical conductivity of liquid medium～ (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Shirafuji
  • 学会等名: The 5th International Conference on Plasma-Nano Technology & Science
  • 発表場所: 大山,日本
  • 年月日: 2012-03-10
• [学会発表] Numerical investigation of bubble formation in solution plasma processing (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Shirafuji
  • 学会等名: The 4th International Conference on Plasma-Nano Technology and Science
  • 発表場所: 高山,日本
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] Solution plasma processing of carbon nano-fillers in ammonia aqueous solution for preparation of polymer nano-composite materials (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Shirafuji
  • 学会等名: The 57th International Symposium and Exhibition of American Vacuum Society
  • 発表場所: Albuquerque, U. S. A
  • 年月日: 2010-10-19
• [学会発表] Integrated-micro-solution plasma in porous dielectric electrodes and its application to water treatment (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Shirafuji, K. Asano, J. Hieda, N. Saito and O. Takai
  • 学会等名: The 7th International Conference on Reactive Plasmas, The 28th Symposium on Plasma Processing, and The 63rd Gaseous Electronics Conference
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2010-10-07
• [備考]
  • URL: http://www.t-shirafuji.jp/
• [産業財産権] 液中プラズマ発生法,液中プラズマ発生装置,被処理液浄化装置及びイオン含有液体生成装置 (2012)
  • 発明者名: 白藤立,高井治,齋藤永宏,西村芳実,堀部博志,杉原雅彦,柿谷真一,荒木学
  • 権利者名: 公立大学法人大阪市立大学,国立大学法人名古屋大学,株式会社栗田製作所
  • 産業財産権番号: 特許、特願2012-81750
  • 出願年月日: 2012-03-30
• [産業財産権] 水処理方法および水処理装置 (2010)
  • 発明者名: 高井治,齋藤永宏,白藤立
  • 権利者名: 国立大学法人名古屋大学
  • 産業財産権番号: 特許、特願2010-149629
  • 出願年月日: 2010-06-30