| 研究課題/領域番号 |
23360127
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| 研究機関 | 大分大学 |
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研究代表者 |
金澤 誠司 大分大学, 工学部, 教授 (70224574)
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| 研究分担者 |
市來 龍大 大分大学, 工学部, 助教 (00454439)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | OHラジカル / プラズマ / 有害化学物質 / 大気圧放電 / 環境改善機器 / 活性酸素 |
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| 研究概要 |
活性酸素・フリーラジカルのなかでも最も酸化力の高いヒドロキシラジカル(OH)を効果的に発生させて利用できるヒドロキシラジカル発生器（通称：「OHラジカル発生器」）を開発し，その発生量を評価し、さらにその応用を行うことを目的に3年目の研究を実施した。研究目標となる３つの項目、装置開発、基礎特性、応用研究において、以下の成果を得た。
１ OHラジカル発生器の作製と評価（装置開発）：OHラジカルを効果的に発生する放電形式として気液界面放電がよいことがわかった。試作装置の仕様をもとに３Ｄプリンターで放電リアクタを作製することを行った。これによりOHラジカル発生器としての最適化や新機能を付加することができるようになった。３Ｄプリンターが放電プラズマリアクタの開発において強力なツールとなることを示した。
２ OHラジカルの計測と高効率発生のための放電特性の解明（基礎特性）：液中のOHラジカルを測定できる化学プローブ法の有用性を確認した。特にオゾンが共存する場合の問題を明らかにし、その影響を除いてOHラジカル計測の信頼性を高めた。さらに放電リアクタと分析装置を組み合わせることでOHラジカルのその場観測が可能となった。
３ OHラジカル発生器の有効性の検証（応用研究）：染料排水を処理する研究においては、気液界面放電を用いることでエネルギー効率が100g/kWhのオーダーに到達する結果が得られた。さらに界面活性剤のような難分解性物質を含んだ廃液に対しても放電プラズマ処理の有効性を実証した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究開発の目標であるOHラジカル発生器となる放電プラズマリアクタを世界で初めて３Ｄプリンターで作製することに成功し、試作機開発において強力な手段（ツール）となることがわかった。
OHラジカルの計測手法として提案している化学プローブ法は、学会等を通じて普及が進み、多くの研究者が計測に用いる状況になってきている。
現在、水処理への応用として特殊な環境で使用される実用規模の試作器を開発している。
装置開発、基礎特性、応用研究において確実な進展が見られた。
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| 今後の研究の推進方策 |
３Ｄプリンターによる放電プラズマの作製が、迅速で安価にできることが示されたので、今後さらにリアクタの設計をすすめて、従来にない新規な放電プラズマリアクタの開発を行う。
水処理においては、従来のオゾン処理ではできなかった分野に放電を導入することによる効果を示し、有効性の実証を行う。そのための実証装置を完成させて、装置特性の評価を行う。
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