気中のガス状およびクラスター状汚染物質の壁面付着モニタ装置の開発と付着挙動の評価

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650755
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 島田 学 広島大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70178953)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥山 喜久夫 広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00101197)
• Keywords: 炭化水素系汚染物質 / 付着速度 / 吸着 / 脱着 / ピエゾバランス / 実時間モニタリング / マイクロコンタミネーション

Research Abstract

本研究の目的は、壁面のマイクロコンタミネーションとして問題となる、ガス状およびクラスター状汚染物質の壁面付着現象に対して、気中濃度と付着速度の定量的な関係を、測定、および汚染物質の気中の輸送現象と壁表面での保持機構を考慮した化学工学的なアプローチによって解明することである。本年度行った研究の内容は、以下のとおりである。
(1)平成12年度に製作したピエゾバランス重量測定センサーシステムとテストガスの発生装置、テストガス流通試験用容器を、温度制御を精密に行えるように改造した。また、汚染ガスの付着に対する共存水蒸気の影響を検討するための改造も行った。
(2)(1)の装置を用いて、トルエン、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレートガスなどの付着量の経時変化を測定し、本装置が数十秒の時間分解能を有していて実時間モニタリング装置として有用であることを検証した。また、ガスの種類と濃度、温度、湿度の付着速度に及ぼす影響を明らかにした。
(3)汚染ガスの気中濃度が時間的に変化する現実的なケースを想定したモニタリング実験を行った。付着と脱離が連続して起こる、あるいは同時に起こるこのようなケースにおいても、本装置が付着量を十分な時間分解能で表示できることがわかった。
(4)放射線源で生成させたイオンにより発生させたクラスターの粒径分布を、微分型静電分級装置と高感度微小電流計のシステムにより明らかにした。水のクラスターを流通試験用容器に流通させて、付着速度を計測によって求めた。
(5)前年度に作成した計算プログラムについて、複数の汚染ガスが共存するときの付着挙動を解析できるように改良を施した。