2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study on the method for evaluating bubble presence in micro/nanobubble research
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15K05815
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| Research Institution | Kochi National College of Technology |
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Principal Investigator |
秦 隆志 高知工業高等専門学校, ソーシャルデザイン工学科, 准教授 (00342577)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西内 悠祐 高知工業高等専門学校, ソーシャルデザイン工学科, 准教授 (00455172)
多田 佳織 高知工業高等専門学校, ソーシャルデザイン工学科, 准教授 (10611775)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | マイクロ・ナノバブル / 存在評価 / 超音波 / ラジカル / ソノルミネッセンス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度に有機物を含んだマイクロ・ナノバブル水に超音波を印加することで増強される有機物分解挙動の観測系の構築をおこない、同年度はメチレンブルー、平成28年度はフェノールを用いてマイクロ・ナノバブルの有無によって分解挙動が異なること、さらに、その分解の程度がバブルの数密度に支配的であることを確認した。また、その分解の原因として、超音波印加によるバブルの崩壊から生じたOHラジカルに起因することをヨウ化カリウム法によるラジカル評価から推測した。
最終年度である平成29年度は、より一般的な有機物として油（オレイン酸）を用いて昨年までと同様な実験をおこない、オレイン酸においてもマイクロ・ナノバブルの有無によって分解挙動が異なること、その分解の程度がバブルの数密度に支配的であることを確認した。
3年間の研究において、超音波印加によって起こるバブルの崩壊に起因したOHラジカルを、そこに含まれる有機物の分解挙動から評価し、それをマイクロ・ナノバブルの存在評価に用いるといった手法の可能性を確認した。しかしながら、空気を用いたマイクロ・ナノバブルの崩壊から生じるラジカルは極微量であり、誤差範囲も大きい。そこで、より多くのラジカルを発生させるオゾンガスを用い、オゾン－マイクロ・ナノバブルを超音波印加によって破壊し、メチレンブルーの脱色評価とヨウ化カリウム法によるラジカル評価をおこなった。結果、空気を内包した系に比べて数百倍の増強を得ることができ、実用的な手法の範囲に近づいた。
以上から、本研究課題である「マイクロ・ナノバブルの存在について、超音波処理によってバブルの崩壊現象で発生するラジカルから評価できるかどうかの可能性の検証」として有用な可能性を確認した。また、発生するラジカルをソノルミネッセンスにより評価することで、マイクロ・ナノバブル存在の可視化についての可能性を見出している。
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