2021 Fiscal Year Annual Research Report
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21J01516
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
下迫 直樹 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 宇宙機 / コンタミネーション / 光触媒 / 二酸化チタン / 真空 / アウトガス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，宇宙機の光学測定による測定値が時間とともに低下することが報告されている．これらの測定値低下は宇宙機材料から放出された有機物の付着が原因であると結論付けられている．我々は宇宙機の汚染物質除去法として，メンテナンスフリーで利用可能な光触媒に着目した．光触媒の宇宙機の汚染物質除去への応用に向けて，宇宙環境が光触媒に与える影響を定量的に評価し，それらの結果を踏まえて，光触媒を用いた宇宙機用汚染処理システムを開発することが，本研究の目的である．
1年目は，汚染による光学測定データの劣化の影響を評価するために，光学材に汚染物質を真空蒸着し，汚染された光学材の光学スペクトルを測定可能な真空装置を作製した．この装置を用いることで，汚染による光学測定データの劣化を評価することができる．汚染モデル物質としてオレアミドを選択し，オレアミドに汚染された石英ガラスの光学スペクトルの取得に成功した．オレアミドによって紫外線領域の透過率が大きく減少し，さらに光散乱によって，可視光領域の透過も減少を示した．また，ペルチェ素子による温度調整可能な水晶振動子マイクロバランス（QCM）装置を作製した．この装置では，汚染付着量を定量的に評価することができる．これらの装置を使って，前者では汚染物質の光学吸収の変化から，後者では汚染物質の質量変化から光触媒活性の定量的な評価を行うことができる．QCMでは，水晶振動子上に光触媒材料を成膜する必要がある．水晶振動子上への二酸化チタン及び，ジルコニア光触媒材料のゾルゲル法による成膜条件の条件出しを行い，高活性な光触媒材料を水晶振動子上に得ることに成功した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
汚染による劣化、光触媒活性の評価に必要な装置の作製を当初の予定通り、終えており、
（2）の達成度だと判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
上記の装置を用いて、宇宙機から放出される実際の汚染物質を用いて、光触媒活性の定量的な評価、光触媒活性の温度や汚染物質の化学構造依存性を測定する。
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