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2015 年度 実施状況報告書

大気中の浮遊微粒子の固体表面への沈着機構の解明のためのモデル化と微粒子の挙動解析

研究課題

研究課題/領域番号 26420761
研究機関東京農工大学

研究代表者

レンゴロ ウレット  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10304403)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードエアロゾル / ナノ粒子 / 付着 / 輸送 / 基板 / 集積 / 移動現象 / 表面改質
研究実績の概要

大気中の浮遊する微粒子は最終的に地表や植物系等に沈着する。中でも平均径が0.1~1μm(サブミクロン)の微粒子は、数千㎞にわたって輸送され、環境中の基板(植物等)表面に最も高い数濃度で沈着することが報告されているが、その沈着の機構は明らかでない。本研究では、気中の微粒子の基板への沈着機構の解明に向けて、「動的」な微粒子の輸送ならびに沈着過程に加え、「静的」な沈着である基板の性状と粒子の付着状態にも着目している。平成27年度では、複数のアプローチにより実環境(大気中)のサブミクロン帯電微粒子の存在が確認できた。
【実験室内】(1)帯電微粒子を基板に沈着するモデル微粒子として使用し、生成・輸送された微粒子の個数濃度をリアルタイムで計測できた。(2)捕集基板側に任意の性状を施した場合の沈着挙動を把握した。
【野外実験】(1)捕集するための複数タイプの捕集器を新たに設計した。より実環境に近づけるために、ポンプを用いないパッシブ型捕集器の製作を行った。(2)東京農工大の小金井キャンパス(東京都小金井市)、大学の実験森林施設(八王子市)およびマレーシアの2カ所(マレー半島とボルネオ島北部)での捕集実験を行った。現在はそのデータ解析を行っている。
【植物表面での実験】研究室で設計・製作した微粒子の噴霧器を用いて、実際の植物葉表面に微粒子の散布を行うことができた。植物葉表面にサブミクロン微粒子の沈着が確認できて、現在は関連データの解析を行っている。

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

(実環境中)大気中の浮遊する微粒子を目的の基板(捕集装置)または植物系等に沈着させるために、捕集器の設計と製作を行うことができており、日本のみならず、マレーシア(マレー半島とボルネオ島北部)においても実環境のサブミクロン粒子の捕集も行うことができた。

今後の研究の推進方策

最終的目標としては、大気中(実環境)の浮遊する微粒子を目的の基板または植物系等に沈着させ、その微粒子の動的な挙動を予測する。
【野外実験】既に、東京農工大の小金井キャンパス(東京都小金井市)、同大学の実験森林施設(八王子市)およびマレーシアの2カ所(マレー半島とボルネオ島北部)での捕集実験を行っており、今後数カ月をかけて、データ解析と数値計算も考慮した考察を行い投稿論文としてまとめる。
【植物表面での実験】研究室で設計・製作した微粒子の噴霧器を用いて、実際の植物葉表面に微粒子の散布を行うことがすでにできたいる。今後、データ解析と考察を行って投稿論文としてまとめる。

次年度使用額が生じた理由

H27年度に実施した、複数の現場(東京都とマレーシア・ボルネオ島北部)から微粒子の捕集に対して、今後多量のデータ解析と精密な分析が必用であり、分析作業をH28年度に行うことにしたためである。

次年度使用額の使用計画

主に消耗品の購入、成果を発表する論文執筆および学会発表にあてる予定である。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Sepuluh Nopember工科大学/Bandung工科大学(インドネシア)

    • 国名
      インドネシア
    • 外国機関名
      Sepuluh Nopember工科大学/Bandung工科大学
  • [雑誌論文] Aerosol nanoparticle sensor system for probing a dip-coated layer of organic molecules, at sub-100 nm resolution2015

    • 著者名/発表者名
      Masao Gen, I. Wuled Lenggoro
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 5 ページ: 5158-5163

    • DOI

      10.1039/C4RA03850A

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preliminary study on the measurement of the electrostatic charging state of PM2.5 collected on filter media2015

    • 著者名/発表者名
      Okuda, T., Yoshida, T., Gunji, Y., Okahisa, S., Kusdianto, K., Gen, M., Sato, S., Lenggoro, I.W.
    • 雑誌名

      Asian Journal of Atmospheric Environment

      巻: 9 ページ: 105-113

    • DOI

      10.5572/ajae.2015.9.2.105

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Kelvin Probe Force Microscopyを用いたエアロゾル個別粒子の帯電状態の測定2015

    • 著者名/発表者名
      奥田知明、郡司裕真、Wuled Lenggoro
    • 雑誌名

      エアロゾル研究

      巻: 30 ページ: 190-197

    • DOI

      10.11203/jar.30.190/

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 大気中粒子用パッシブ型捕集器の開発2016

    • 著者名/発表者名
      渡邉 有理愛 , Wuled Lenggoro
    • 学会等名
      化学工学第18回会学生大会
    • 発表場所
      静岡大学(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2016-03-04 – 2016-03-04
  • [学会発表] Development of a battery-driven passive sampling system for electrostatically trapping atmospheric particles2015

    • 著者名/発表者名
      M.P. Khairunnisa, F. Faizal, H. Fukushima, M. Gen, P. Widiatmoko, I. W. Lenggoro
    • 学会等名
      2nd International Conference on Purity, Utility Reaction and Environmental Research (Kuala Lumpur, Malaysia)
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2015-11-09 – 2015-11-09
    • 国際学会
  • [学会発表] A battery- and electrostatic-driven system for sampling suspended particles on a substrate2015

    • 著者名/発表者名
      M.P. Khairunnisa, F. Faizal, H. Fukushima, M. Gen, P. Widiatmoko, I. W. Lenggoro
    • 学会等名
      エアロゾル学会・第12回若手会フォーラム
    • 発表場所
      慶応義塾大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-10-14 – 2015-10-14
  • [学会発表] Deposition of Ultrasonic Nebulized Aerosols onto a Hydrophilic Surface2015

    • 著者名/発表者名
      Kusdianto, M. Gen, I. W. Lenggoro, S. Winardi
    • 学会等名
      2nd International Conference on Chemical and Material Engineering 2015
    • 発表場所
      Semarang, Indonesia
    • 年月日
      2015-09-29 – 2015-09-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time measurement of particle deposition from the gas-phase onto different surface (気中微粒子の異素材表面への沈着量計測システムの構築)2015

    • 著者名/発表者名
      A. Takagi, F. Faizal, W. Lenggoro
    • 学会等名
      化学工学会・第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-09-10 – 2015-09-10
  • [学会発表] Transport and Assembly of Particles2015

    • 著者名/発表者名
      Wuled Lenggoro
    • 学会等名
      2nd Padjadjaran International Physics Symposium and 3rd Japan Powder Technology Forum in Indonesia
    • 発表場所
      Universitas Padjadjaran, Bandung/Sumedang, Indonesia
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-03
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Aerosol generation via pump-less electrostatic atomization using capillary action2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Takematsu, Wuled Lenggoro
    • 学会等名
      9th Asian Aerosol Conference
    • 発表場所
      金沢東急ホテル(石川県金沢市)
    • 年月日
      2015-06-26 – 2015-06-26
    • 国際学会
  • [学会発表] Insertion of colloidal particles in the pores of a honeycomb structure via an aerosol route2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kusdianto, M. Gen, M. Tsukada, W. Lenggoro
    • 学会等名
      9th Asian Aerosol Conference
    • 発表場所
      金沢東急ホテル(石川県金沢市)
    • 年月日
      2015-06-26 – 2015-06-26
    • 国際学会
  • [備考] レンゴロ研究室

    • URL

      https://empatlab.wordpress.com/

  • [学会・シンポジウム開催] 3rd Japan Powder Technology Forum in Indonesia2015

    • 発表場所
      Universitas Padjadjaran, Bandung/Sumedang, Indonesia
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-03

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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