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2016 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 – 2018-03-31
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28年度では、目的の基板である植物(葉)対して、モデル微粒子を沈着させて、主に顕微鏡で観察を行った。輸送された微粒子の個数濃度をリアルタイムの計測も行った。
ワックスなどの疎水性の物質が植物の表面に存在しているが、その役割が明確にされていない。本研究で葉表面上のワックスの個数分布と沈着された微粒子の分布を比較した。結果的に、気孔(数ミクロン以上の穴)のまわりに多くのワックスが存在する場合、微粒子の沈着が少ないことがわかった。ワックスの存在が葉の気孔を大気(汚染)物質から守る役割をもつ可能性が見出された。
一方、実大気環境中の微粒子を捕集するための捕集器を設計し、主に植物をモデル化したパッシブ型捕集器の製作を行った。東京都(小金井市、八王子市)だけではなくマレーシア(マレー半島とボルネオ島北部)での捕集実験を行った。現在もデータ解析を行っている。
本研究で開発された帯電微粒子の発生装置(技術)は、他の有機物材料にも適用できることがわかった。

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

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確認した。例えば、植物の葉表面上に存在する疎水性の物質(ワックス)の役割は、本研究である程度明らかにできた。一方、植物表面をモデル化したパッシブ型サンプラー(微粒子捕集器)の製作および実環境の野外捕集を終えることができた。

今後の研究の推進方策

複数の現場(東京都(小金井キャンパス、八王子市実験施設)とマレーシア(マレー半島の工業地帯、首都、ボルネオ島北部)から多量の微粒子の捕集データを得たが、その精密な解析(組成分析など)を行っていく必要がある。

次年度使用額が生じた理由

2016年度に配偶者が第2子、第3子となる双子を出産し、育児休業を含め2016年8月から10月まで休暇を取得したため、最終年度の計画を予定通り遂行できなかった。

次年度使用額の使用計画

各地から得られた多量のデータの解析(組成分析など)および論文投稿に使用する予定である。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Universit Teknologi MARA/Universiti Putra Malaysia/Universiti Malaysia Sabah(マレーシア)

    • 国名
      マレーシア
    • 外国機関名
      Universit Teknologi MARA/Universiti Putra Malaysia/Universiti Malaysia Sabah
  • [国際共同研究] Institut Teknologi Bandung/Universitas Gadjah Mada(インドネシア)

    • 国名
      インドネシア
    • 外国機関名
      Institut Teknologi Bandung/Universitas Gadjah Mada
  • [雑誌論文] Development of a battery-driven passive sampling system for electrostatically trapping atmospheric particles2016

    • 著者名/発表者名
      M. P. Khairunnisa, F. Faizal, H. Fukushima, M. Gen, P. Widiatmoko, I. W. Lenggoro
    • 雑誌名

      Journal of Purity, Utility Reaction and Environment

      巻: 5(2) ページ: 43-50

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] エアロゾル科学・技術への静電噴霧の展開「井伊谷賞その後」2005年受賞2016

    • 著者名/発表者名
      ウレット・レンゴロ
    • 雑誌名

      エアロゾル研究

      巻: 31(2) ページ: 130-131

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immobilisation of enzyme into synthetic resin nanofibres via electrospinning2016

    • 著者名/発表者名
      S. Saallah, M. N. Naim, I. W. Lenggoro, M. N. Mokhtar, N. F. Abu Bakar, M. Gen
    • 雑誌名

      Biotechnology Reports

      巻: 10 ページ: 44-48

    • DOI

      http://doi.org/10.1016/j.btre.2016.03.003

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of epicuticular wax crystals on the localization of artificially deposited sub-micron carbon-based aerosols on needles of Cryptomeria japonica (Sugi)2016

    • 著者名/発表者名
      S. Nakaba, K. Yamane, M. Fukahori, W. D. Nugroho, M. Yamaguchi, K. Kuroda, Y. Sano, I. W. Lenggoro, T. Izuta, R. Funada
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 129 ページ: 873-881

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1007/s10265-016-0839-7

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Formation of Fine and Encapsulated Mefenamic Acid Particles for Dissolution Improvement via Electrospray Method2016

    • 著者名/発表者名
      N. K. Zolkepali, N. F. Abu Bakar, M N. Naim, N. Anuar, N. F. K. Aripin, M. R. Abu Bakar, I W. Lenggoro, H. Kamiya
    • 雑誌名

      Particulate Science and Technology

      巻: 33(2) ページ: 1-10

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1080/02726351.2016.1246496

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 腐朽処理木材の低温燃焼における生成粒子の計測2017

    • 著者名/発表者名
      石本淳視, 新倉 舞, 吉田 誠, 濱 尚矢, Lenggoro Wuled
    • 学会等名
      化学工学会 第82年会 (東京)
    • 発表場所
      芝浦工業大学 豊洲キャンパス
    • 年月日
      2017-03-06 – 2017-03-06
  • [学会発表] Collection of submicron aerosols by a passive sampler system using corona-charged resin surfaces (P2-AMT-INST-040)2016

    • 著者名/発表者名
      M. P. KHAIRUNNISA, Ferry FAIZAL, Yosuke YAMADA, Masao GEN, Naoya HAMA, I. Wuled LENGGORO
    • 学会等名
      European Aerosol Conference EAC 2016 (Tours, France)
    • 発表場所
      Tours, France
    • 年月日
      2016-09-04 – 2016-09-09
    • 国際学会
  • [備考] レンゴロ研究室の発表論文(Google Scholar)

    • URL

      http://goo.gl/TcJY6t

  • [備考] Lenggoro Lab

    • URL

      https://empatlab.wordpress.com

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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