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2022 年度 研究成果報告書

水処理システムにおける有機窒素化合物の網羅的モニタリング法の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 21K18753
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分22:土木工学およびその関連分野
研究機関鹿児島大学

研究代表者

児玉谷 仁  鹿児島大学, 理工学域理学系, 准教授 (30434468)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
キーワード低分子化合物 / 有機窒素化合物 / 硝酸 / 光化学反応 / ルミノール / 化学発光 / 紫外線 / 水処理
研究成果の概要

紫外線による光化学反応とルミノール化学発光検出法を組み合わせ,窒素を含む低分子有機化合物を簡易かつ高感度に定量可能な測定法の確立を進めた.まず塩基性条件下,硝酸イオンに222 nmの紫外線を照射することで,強い酸化力を持つペルオキシナイトライトが効率よく生成することを確認し,ルミノール化学発光検出法と組み合わせることで,硝酸イオンを高感度測定可能とした.本法は,海水中の硝酸・亜硝酸イオンの測定に利用された.さらにこの硝酸イオン測定法をベースに尿素や硝酸アルキルなどを紫外線照射により硝酸イオン,さらにペルオキシナイトライトに誘導し,測定できることを確認した.

自由記述の分野

分析化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

人口増加や気候変動などにより,飲料水の確保が喫緊の課題となっている.世界各地で廃水を高度処理して再利用する高度水処理プラントの建設,運用が進んでいる.このような高度水処理プラントにおいて,本研究で測定可能とした低分子量の有機窒素化合物(例えばN-ニトロソジメチルアミン,硝酸メチル,尿素など)の残存が問題となっている.よって,本研究成果により,処理水に含まれる様々な有機窒素化合物を迅速かつ高感度に測定可能であることから,より安心・安全な飲料水確保につながることはもちろんのこと,より効率的なプラント運用にも繋がる.よって,社会的意義の大きな研究と言える.

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公開日: 2024-01-30  

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