2017 Fiscal Year Annual Research Report
Application to liquid phase chemical process of HO2 radical
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15K05963
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
見市 知昭 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (40368139)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 液中化学反応 / 赤外吸収分光分析 / 水上直流コロナ放電 / 水処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、大気圧放電プラズマによって気相中に生成した活性酸素種の液中化学反応に着目し、直流コロナ放電を用いてHO2ラジカルなどの活性酸素種を発生させ、それらをin-situ赤外吸収分光分析によって測定することを試みた。また、直流コロナ放電を酢酸水溶液に照射し、その分解量を調べることで、気相中の活性酸素種の濃度と液中反応との関係について検討を行った。その結果、以下のことが明らかになった。（１）予備実験として負極性直流コロナ放電による酢酸の分解実験を行った結果、処理溶液のpHが酢酸分解に大きな影響を与えること、酸性よりも中性領域にpHを設定することで分解量が増加することを明らかにした。（２）多針対平板電極リアクタを用いて、赤外吸収分光分析による水上放電生成物の計測を行った結果、吸収スペクトルを確認できたのは水蒸気とオゾンのみであり、HO2ラジカルは観測できなかった。次にオゾナイザを用いてオゾンをリアクタに供給して、リアクタ内の気相オゾン濃度の調整を行った。2種類のガス流量で同程度の気相オゾン濃度になるような条件で酢酸分解実験を行った結果、ガス流量が高いほうが酢酸分解量が多くなることを明らかにした。ガス流量の違いによって、溶液中のオゾン濃度と過酸化水素についてはほとんど差がなく、最も大きな差があったのは気相中の水蒸気濃度であった。水蒸気濃度は、流量が高い方が低くなった。また、気相オゾン濃度が高いほうが酢酸分解量が多くなることが明らかになった。
以上のことから、コロナ放電によって生成したオゾン以外の活性酸素種が液中に供給されるものの、水蒸気がこれらの供給を妨害している可能性があることを見出した。さらに、コロナ放電処理においては、オゾンを含めた様々な活性酸素種による複雑な液中化学反応が起きていることが明らかになった。
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