2017 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding the mechanism of deposition of airborne particulates on solid surfaces: Modeling and analysis of particle behavior
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26420761
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
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)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 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 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大気中の浮遊する微粒子の中で平均径が0.1～1μm(サブミクロン)のものは最も高い個数濃度と報告されているが、その地上（水系環境も含む）への沈着の機構は明らかになっていない。本研究では、気中に浮遊する微粒子の基板表面への沈着機構の解明に向けて、「動的」な微粒子の生成方法と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た。最終目的の目標の基板は実環境中の植物であるが、モデル表面として金属や樹脂板を使用した実験も実施した。浮遊する微粒子の個数濃度をリアルタイム（online）の計測も行ったが、顕微鏡等のoff-line手法は主な計測・評価法とした。主な結果は以下の通りである。
(1)燃焼場から生成する微粒子（主にスス）は、沈着機構に依存して、疎水性または親水性の粒子層を示すことがわかった。
(2)蛍光物質（トレーサ）の機能を持つ浮遊サブミクロン粒子を用いて、高い沈着効率を有する輸送手法が提案できた。
(3)実大気環境中の微粒子捕集のための新しく開発した捕集器に関しては、東京都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ていたが、データ信頼性を向上させるためにさらに長期観測のデータと解析が必要であることがわかった。
(4)液中分析のために捕集されたサブミクロン粒子を固体基板から脱離させる新しい手法を提案した。
(5)農学系研究者らと協力して、小松菜の葉に微粒子を16日間散布して、その葉での微粒子の存在と分布ならびに植物の成長における水溶性サブミクロン粒子の影響を調べた。葉表面に沈着（堆積）した粒子の量は時間とともに減少した。硫酸アンモニウム粒子が葉表面に堆積し、脱離溶液中のイオンとしてが葉に吸収される可能性が高い。
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