廃棄物焼却過程におけるダイオキシンのDe Novo合成の機構解明と制御

垃圾焚烧过程中二恶英从头合成的机理及控制

• 批准号: 11878098
• 负责人: 大塚 康夫
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11878098/
• 关键词: ダイオキシン; De Novo合成; 有機塩素化合物

ゴミの焼却過程や鉄鉱石の熱結過程におけるダイオキシンの発生の主要なメカニズムとして、塩素源であるHClやCl_2、芳香環のプリカーサーとなる炭素源、そして、触媒作用を示す金属化合物が、複雑に関与するDe Novo合成が示唆されている。そこで、本研究では、このメカニズムを明らかにする目的で、炭素上における有機塩素化合物の生成に対する炭素ソースや触媒の種類の影響を調べた。金属化合物を添加した炭素をHCl気流中で熱処理し、得られた試料をXRD、XPS、TEMで分析した。銅イオンや鉄イオンを含む金属化合物を用いて、炭素の種類(活性炭、グラファイト、石炭)や触媒の添加法(物理混合法、含浸法、イオン交換法)を変化させたところ、熱処理後のHCl濃度やXRDプロファイルには大きな差違は認められなかったが、XPSスペクトルには明瞭な違いが現れた。含酸素官能基を多量に含む石炭に上記の金属イオンを添加し、これを熱処理して得た炭素試料上にHClを流通させたところ、一定の熱処理温度範囲では、炭素表面に有機塩素化合物が生成した。同時に、ダイオキシンのプリカーサーである塩素化したベンゼンやフェノールも検出された。触媒の存在状態をXRDやTEMで解析した結果、この炭素上には10〜20nmの微粒子が高分散状態で存在していた。つまり、ナノスケールの微粒子触媒が有機塩素化合物の生成を促進し、この化学種がダイオキシンのDe Novo合成に深く関与していることが明らかとなった。

The main factors involved in the formation of iron compounds during the combustion process and the thermal junction process of iron ore are: the source of chlorine, the source of chlorine, the source of carbon, the source of catalyst, and the reaction between metal compounds and complexes. In this study, the effects of carbon on the production of organic compounds and the types of catalysts were investigated. Metal compounds are added to carbon HC1 gas stream for heat treatment, XRD, XPS and TEM analysis. Copper, iron, and iron-containing metal compounds are used in the process, carbon types (activated carbon, carbon, and carbon), and catalyst addition methods (physical mixing method, impregnation method, and carbon exchange method) are used in the process, and HCl concentration after heat treatment and XRD are used in the process. A large amount of acid functional groups and a large amount of carbon on the surface of the metal are added to the carbon sample, and the heat treatment temperature range is determined. The organic halogen compounds are generated on the carbon surface. At the same time, the color of the film is different from that of the film. XRD and TEM analysis results show that particles of 10 ~ 20nm are highly dispersed on carbon. The micro-particle catalyst promotes the formation of organic pigment compounds, and the chemical species are deeply involved in the synthesis of De Novo.