水素の脱塩素化反応を利用した非平衡プラズマ環境有害除去の研究

本研究は土壌から抽出されるダイオキシン類を水素の還元反応により脱塩素化処理し、酸化処理では困難であったダイオキシン類の完全分解を行う。非平衡プラズマを用いて水素ラジカル発生させ還元を能動的に行わせる。この方法はイオンへのエネルギー注入が少なく、ダイオキシン類の逆合成過程が抑制される利点がある。脱塩素化された塩素は塩化物として回収する。また、入力エネルギーは放電電力のみであり、安価な処理方法となり得る。本研究の成果を以下に示す。1.短パルス高電圧電源装置(パルス幅数100ナノ秒)を用いることにより、マイクロ秒印加時に比べ、電子のエネルギー分布が変化し、高エネルギー部分の電子数が増加した。2.電圧印加の極性を瞬時に変化させることにより、高速電子数が増加し、処理効率が向上した。3.非平衡プラズマによる水素ラジカルにより、ハロゲン化物質が還元され、水素を添加しない場合の実験と比べ、2倍以上の効率で処理できた。水素添加時の処理率50%。水素添加無しに於ける処理率25%であった。4.ペンタクロロベンゼンの還元実験を行い副生成物の同定を行った。予測通り、ベンゼン、フェノール、p-クロロフェノールが観測され、還元が行われていることを確認した。

本研究は土壌から抽出されるダイオキシン類を水素の還元反応により脱塩素化処理し、酸化処理では困難であったダイオキシン類の完全分解を行う。非平衡プラズマを用いて水素ラジカル発生させ還元を能動的に行わせる。この方法はイオンへのエネルギー注入が少なく、ダイオキシン類の逆合成過程が抑制される利点がある。脱塩素化された塩素は塩化物として回収する。また、入力エネルギーは放電電力のみであり、安価な処理方法となり得る。本研究の成果を以下に示す。1.短パルス高電圧電源装置(パルス幅数100ナノ秒)を用いることにより、マイクロ秒印加時に比べ、電子のエネルギー分布が変化し、高エネルギー部分の電子数が増加した。2.電圧印加の極性を瞬時に変化させることにより、高速電子数が増加し、処理効率が向上した。3.非平衡プラズマによる水素ラジカルにより、ハロゲン化物質が還元され、水素を添加しない場合の実験と比べ、2倍以上の効率で処理できた。水素添加時の処理率50%。水素添加無しに於ける処理率25%であった。4.ペンタクロロベンゼンの還元実験を行い副生成物の同定を行った。予測通り、ベンゼン、フェノール、p-クロロフェノールが観測され、還元が行われていることを確認した。