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光触媒による軌道上汚染処理システムの開発

利用光触媒的轨道污染处理系统的开发

基本信息

批准号：
22KJ3186
负责人：
下迫直樹
金额：
$ 3.08万
依托单位：
Japan Aerospace EXploration Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2年目は，1年目に作製した真空装置を用いて，宇宙機のアウトガス成分のひとつであるオレアミドに汚染された光学ガラスの透過率変化を測定した．光学ガラスにオレアミドを真空蒸着させ，その光学ガラスの透過率変化と時間経過による影響を調べた．その結果，オレアミドは真空環境下，室温においてわずかに蒸発し，その蒸発によって試料表面のオレアミドはfilm likeからflake likeに構造が変化することがわかった．蒸発によって試料表面に存在するオレアミドの量は減少しているにもかかわらず，flake likeになった結果，散乱強度が増加し，オレアミドで汚染された光学材の透過率が著しく低下することを解明した．また，水晶振動子（QCM）電極上に二酸化チタン粒子をバインダーによって固定化し，その試料にクエン酸を真空蒸着させ，QCMの固有振動数の変化からクエン酸の質量減少量，つまり，二酸化チタンの光触媒活性を見積もった．大気中では，付着させたクエン酸を完全に分解することができた．真空環境下においても，クエン酸を分解することができ，真空環境下における分解量は，一般的な人工衛星のEnd of Lifeでのコンタミ許容量に匹敵する量であった．このことから，一般的な光触媒材料である二酸化チタンでも，クエン酸が分解対象であれば，真空環境下において十分な光触媒活性を有しており，宇宙応用に有望であることを示した．また，QCMを用いた光触媒活性の評価は真空環境下において有効な手法であることも示した．これらの研究の他に，竹を原料したセルロースナノファイバー（CNF）のアウトガス特性を調べた．その結果，竹由来のCNFからは有機物のアウトガスが放出されず，水の放出のみが確認された．この結果から，竹由来のCNFはアウトガス低減の新規有機材料として，期待できることを明らかにした．

2 years ago, 1 year ago, the vacuum device was used to measure the transmittance of the cosmic machine. The transmission of the optical fiber is modulated by the change of the optical fiber transmittance and the time. As a result, the surface of the sample was evaporated under vacuum at room temperature, and the structure of the sample was transformed into a film like flake like structure. As a result, the scattering intensity increased, and the transmittance of the optical material decreased due to the presence of flake-like contaminants on the surface of the sample. The crystal vibrator (QCM) electrode is immobilized with diacid particles, and the sample acid is evaporated in vacuum. The inherent vibration number of QCM is changed, and the mass reduction of acid is reduced. The photocatalytic activity of diacid is accumulated. In the middle of the day, the acid was completely decomposed. Under vacuum environment, the amount of decomposition of acid in vacuum environment is comparable to that of the allowable capacity of artificial satellite. The general photocatalyst material is very active in vacuum environment, and the universe is expected to be used. QCM is used to evaluate photocatalyst activity in vacuum. In this paper, the author studies the characteristics of bamboo raw materials and their properties. As a result, CNF has been identified as the source of organic compounds and water emissions. As a result, the CNF has reduced the number of organic materials and is looking forward to the future.