ナノ光触媒エアロゾルの超音速流れを利用した有害ガス状物質の高効率分解

利用纳米光催化气溶胶超音速流高效分解有害气态物质

• 批准号: 18651035
• 负责人: 古内 正美
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18651035/
• 关键词: 光触媒; エアロゾル; 超音速流れ; ガス状汚染物質; 環境浄化; ナノ粒子; ラバールノズル

本研究で提案する汚染物質分解技術の要点は,断熱膨張で得られる超音速流れ場中でガス、蒸気状物質の過飽和度が非常に高くなることを積極的に利用し,気流中に核として浮遊させたナノ光触媒粒子表面に有害ガス状物質を強制的に集中させ,紫外線(以下UV)照射による光触媒反応で高速分解することである。昨年度の結果から,ナノ光触媒エアロゾルおよび超音速流れ場を利用した高速分解、除去手法が,空気中のガス状、粒子状PAHsを効果的に分解可能なことを確認している。また,軟X線単独の汚染物質分解の可能性を検討し,組み合わせた実験装置の設計を行った。本年度はより詳細な分解条件の検討に先立ち,実験装置の改良に着手した。まず,ラバールノズルの奥行きを2.0mmから4.0mmとすることで装置の流量を倍にし,粒子捕集時間を40時間に短縮した。また,TTIP蒸気精製用の恒温水槽を交換し水温制御め精度を向上させた。この新装置を用いて,信頼のおけるデータを採取しデータ数を増やすことで,対象物質であるガス状、粒子状PAHsの分解特性の検討を行い,効果的な分解条件の把握を本研究の目的とする。低沸点成分はいずれのUV強度下においても分解率にあまり差が見られなかった。また,相対光触媒濃度が高くなると分解率が高くなり,特に,相対光触媒濃度が2倍以上になると,UV強度が1,3mW/cm2のときに約7割以上,5mW/cm2のときに約9割の高い分解率を示している。このことから,低沸点成分の分解には,UV強度以上に光触媒濃度の影響が大きいと思われる。また,UV強度による低沸点成分の分解率への影響を把握するために,相対光触媒量を低くしたサンプルの採取が必要と考えられる。

The main points of the proposed pollutant decomposition technology are: the high supersaturation of gaseous substances in supersonic flow field due to thermal expansion, the active utilization of nuclei in gas flow, the concentration of harmful gaseous substances on the surface of photocatalyst particles, and the rapid decomposition of photocatalyst under ultraviolet (UV) irradiation. Last year's results showed that photocatalysts and supersonic flow fields were used to decompose and remove PAHs at high speed, and the decomposition possibility of PAHs in air and particles was confirmed. In addition, the possibility of decomposition of pollutants in soft X-ray units was investigated, and the design of the combined practical devices was carried out. This year, the detailed analysis of the conditions for the establishment of the first step, the improvement of the equipment started The particle capture time is shortened by 40 minutes as the flow rate of the device is doubled. In addition, the temperature control accuracy of the thermostatic water tank used for TTIP steam purification is improved. This new device was used to increase the number of PAHs to be decomposed, and to investigate the decomposition characteristics of PAHs in the form of particles and particles, so as to grasp the decomposition conditions. Low boiling point components are not visible under UV intensity. In particular, the relative photocatalyst concentration is more than twice as high, UV intensity is more than 1,3mW/cm2, UV intensity is more than 7 cm,UV intensity is more than 5mW/cm2, UV intensity is about 9 cm, and the decomposition rate is high. The decomposition of low boiling point components is affected by the concentration of photocatalyst above UV intensity. The influence of UV intensity on the decomposition rate of low-boiling components should be investigated in order to reduce the amount of photocatalyst.

项目成果

Degradation Characteristics of PAHs in Ambient Aerosol by Soft X-ray Irradiation

软X射线辐照对环境气溶胶中PAHs的降解特性

• 发表时间: 2007
• 期刊: Earozoru Kenkyu 22
• 作者: Y. Bai;M. Furuuchi;Y. Otani;M. Hata;M. Aizawa
• 通讯作者: M. Aizawa

Effect of Soft X-Rays Irradiation on PAHs Concentration in Sized Smoke Particles from Biomass Burning

软X射线辐照对生物质燃烧烟气颗粒中PAHs浓度的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: M. Furuuchi;P. Tekasakul;Y. Bai;Y. Otani;S. Tekasakul;T. Choosong;M. Hata;M. Aizawa
• 通讯作者: M. Aizawa

Degradation characteristics of PAHs in ambient particulates for soft X-ray irradiation

软X射线照射环境颗粒物中PAHs的降解特性

• 发表时间: 2006
• 期刊: J. Ecotechnology Research 12
• 作者: Y. Bai;M. Furuuchi;S. Panyametheekul;Y. Otani;W. Limapaseni;M. Hata and M. Aizawa
• 通讯作者: M. Hata and M. Aizawa

Application of Soft X-rays in the Decomposition of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Smoke Particles from Biomass Fuel Burning

• DOI: 10.4209/aaqr.2006.11.0025
• 发表时间: 2007-03
• 期刊: Aerosol and Air Quality Research
• 影响因子: 4
• 作者: Yun-He Bai;M. Furuuchi;P. Tekasakul;S. Tekasakul;T. Choosong;Masaya Aizawa;M. Hata;Y. Otani

Decomposition of Poly-cyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Smoke Particles from Biomass Burning by Soft X-Ray Irradiation

软X射线辐照分解生物质燃烧烟气颗粒中的多环芳烃(PAHs)

• 发表时间: 2006
• 期刊: J.Ecotechnology Research 12・4
• 作者: Y.Bai;M.Furuuchi;P.Tekasakul;T.Choosong;S.Tekasakul;Y.Otani;M.Aizawa;M.Hata
• 通讯作者: M.Hata