超臨界流体プラズマ生成・診断、および、それを用いた環境調和型材料プロセスの創製

超临界流体等离子体的生成和诊断,以及利用它创建环保材料工艺

基本信息

  • 批准号:
    07J02093
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.22万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2007 至 2008
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究は、「超臨界流体プラズマ生成・診断・および、それを用いた環境調和型材料プロセスの創製」を目的とする。本年度の研究においては、この新規プラズマ状態、さらにはプラズマプロセスの更なる理解・制御のために"時間的・空間的な疎密混合状態のプラズマ反応場"のモデル反応場として、超臨界流体の密度揺らぎと比較し、時間的・空間的にマクロな系で揺らぎが生じている、バブルを含む液中におけるプラズマ反応場の生成・解析を行い、本プラズマ反応場制御に関する新たな知見を獲得した。具体的には、生理食塩水中において100μm程度の微小電極にAC電圧(10-100kHz)を印加し、主としてジュール加熱による、ガス注入無しでのバブル生成を行い、バブル中でのプラズマを形成した。印加電圧波形の制御のみで、電極上に10分以上安定に存在させた単一バブルと、電極近傍で生成されたバブルクラウドとの2つのバブルモードにおける安定なプラズマ形成、制御に成功している。さらに電気的特性、プラズマ中の励起種等を診断すると共に、計算機モデリングにより、バブルクラウド形成時に見られるバブル流が、主に誘電泳動力により駆動されていることを示唆した。誘電泳動力は、電界勾配と周囲媒質との誘電率の差により生じ、超臨界流体プラズマ反応場においても、疎密による誘電率の分子レベルでの空間的不均一性により、この力が働くことが考えられることから、誘電泳動力が、超臨界状態も含めた、疎密混合状態のプラズマ反応場の効率的輸送、さらにはプラズマ処理の空間的制御に効果的であることが期待される。また生体環境調和型プロセスとして、バブルクラウドモードでの液中プラズマ殺菌を行い、180sで99.5%の殺菌を実現した。本手法は、微小プラズマを用いることによる利便性と共に、高速処理能を有しており、次世代殺菌技術に大きく貢献しうるものである。
は, this study "supercritical fluid プ ラ ズ マ generated, diagnosis, お よ び, そ れ を with い た environment type harmonic material プ ロ セ ス の created" を purpose と す る. This year の research に お い て は, こ の new rules プ ラ ズ マ status, さ ら に は プ ラ ズ マ プ ロ セ ス の more な る understanding, suppression の た め に "of time, space な 疎 dense mixed state の プ ラ ズ マ anti 応 field" の モ デ ル game against 応 と し て, the density of supercritical fluid の 揺 ら ぎ と compare し, time, space に マ ク ロ な department で 揺 ら ぎ が raw じ て い る, バ ブ ル を containing an む liquid に お け る プ ラ ズ マ generated line, parse を い の 応 field, this プ ラ ズ マ anti 応 field suppression に masato す る new た な knowledge を get し た. Specific に は, physiological food salt water に お い て degree of 100 microns の tiny electrode に AC electric 圧 (10-100 KHZ) を Inca し, main と し て ジ ュ ー ル heating に よ る, ガ ス injection without し で の バ ブ ル generated を い, バ ブ ル in で の プ ラ ズ マ を form し た. Inca electric 圧 waveform の suppression の み で, electrode に 10 points exist settle に さ せ た 単 a バ ブ ル と, electrode near alongside で さ れ た バ ブ ル ク ラ ウ ド と の 2 つ の バ ブ ル モ ー ド に お け る settle な プ ラ ズ マ formation, suppression に successful し て い る. さ ら に electric 気 characteristics, プ ラ ズ マ の in species of wound up を diagnosis す る と に, computer モ デ リ ン グ に よ り, バ ブ ル ク ラ ウ ド formed に see ら れ る バ ブ が ル flow, main に electrophoresis power に lure よ り 駆 dynamic さ れ て い る こ と を in stopping し た. Induced dynamic は electrophoresis, electric hook with と weeks 囲 medium と の の induced electric rate differential に よ り じ, supercritical fluid プ ラ ズ マ game against 応 に お い て も, 疎 に よ る induced electricity rate の molecular レ ベ ル で の spatial heterogeneity sex に よ り, こ の force が 働 く こ と が exam え ら れ る こ と か ら, electrophoresis power が lure, supercritical state も め た, 疎 dense mixed state の プ ラ ズ The transmission of 応 field <s:1> efficiency and the control of に effect in さらに プラズ プラズ とが とが とが とが expectation される of <s:1> space. ま た raw body environment type harmonic プ ロ セ ス と し て, バ ブ ル ク ラ ウ ド モ ー ド で の fluid プ ラ ズ マ sterilization を い, 99.5% of the 180 s で の sterilization を be presently し た. This technique は, tiny プ ラ ズ マ を with い る こ と に よ る Leon and sexual と it に, high-speed 処 can have し を て お り, next generation sterilization technology に large き く contribution し う る も の で あ る.

项目成果

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会议论文数量(0)
专利数量(0)
Cu films deposition by dielectric barrier discharge in supercritical CO2, Ar and Xe environments
超临界 CO2、Ar 和 Xe 环境中介质阻挡放电沉积铜膜
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    H. Kikuchi;T. Tomai;H. Kubo;K. Terashima
  • 通讯作者:
    K. Terashima
Diagnostics of barrier discharge microplasma generated in supercritical CO_2 by micro-Raman spectroscopy
超临界CO_2中势垒放电微等离子体的显微拉曼光谱诊断
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    T.Tomai;H.Yui and K.Terashima
  • 通讯作者:
    H.Yui and K.Terashima
Carbon materials syntheses using dielectric barrier discharge microplasma in supercritical carbon dioxide environments
  • DOI:
    10.1016/j.supflu.2006.12.003
  • 发表时间:
    2007-07-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Tomai, Takaaki;Katahira, Ken;Terashima, Kazuo
  • 通讯作者:
    Terashima, Kazuo
Development of a dielectric barrier discharge (DBD) cryo-microplasma: generation and diagnostics
  • DOI:
    10.1088/0963-0252/17/3/035008
  • 发表时间:
    2008-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    D. Ishihara;Y. Noma;S. Stauss;Masaki Sai;T. Tomai;K. Terashima
  • 通讯作者:
    D. Ishihara;Y. Noma;S. Stauss;Masaki Sai;T. Tomai;K. Terashima
Cu films deposition by dielectri cbarrier discharge in supercritical CO_2,Ar and Xe environments
超临界CO_2、Ar、Xe环境下介质阻挡放电沉积Cu薄膜
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    H.Kikuchi;H.Kubo;T.Tomai;and K.Terashima
  • 通讯作者:
    and K.Terashima
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ナノ粒子装荷有機シンチレータの開発に向けた有機修飾 ZrO2ナノ粒子の合成
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  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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表面修飾複合酸化物ナノ酸素キャリアの超臨界水熱合成
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    渡邊 晶斗;間木 ありさ;横 哲;成 其明;笘居 高明;阿尻 雅文;越水 正典;藤本 裕;浅井 圭介
  • 通讯作者:
    浅井 圭介
流通式超臨界水熱合成法による金属酸化物ナノ粒子合成とナノサイズ化による格子歪制御
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    千葉 信孝;横 哲;成 基明;笘居 高明;阿尻 雅文
  • 通讯作者:
    阿尻 雅文
錯体を利用した流通式水熱合成における有機修飾酸化セリウムのナノスケール精密制御
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    尾村 悠希;横 哲;成 基明;笘居 高明;阿尻 雅文
  • 通讯作者:
    阿尻 雅文

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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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水熱場の動的固体界面を利用したナノ材料表層制御による新材料・プロセスデザイン
水热领域动态固体界面纳米材料表层控制的新材料/工艺设计
  • 批准号:
    23K23113
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.22万
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    23K18532
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    2023
  • 资助金额:
    $ 1.22万
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    22H01845
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    2022
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    2020
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高维粒子输运和高温高密度流体不稳定性的数值模拟研究
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  • 资助金额:
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超高密度流体中での動的溶解度制御を利用した形状敏感型自己整合ナノプロセス
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    19026005
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    2007
  • 资助金额:
    $ 1.22万
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    98J01226
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 1.22万
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非線形分光法を用いた中高密度流体中での溶媒和のダイナミクスの研究
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  • 批准号:
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  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 1.22万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
非線形分光法を用いた中高密度流体中での溶媒和のダイナミクスの研究
利用非线性光谱研究中密度流体中的溶剂化动力学
  • 批准号:
    08230220
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 1.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
高密度流体中の芳香族炭化水素の光吸収挙動と光誘起酸化反応
稠密流体中芳香烃的光吸收行为和光致氧化反应
  • 批准号:
    06805068
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 1.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
高密度流体中における励起状態の挙動と分子間相互作用
稠密流体中激发态的行为和分子间相互作用
  • 批准号:
    60540286
  • 财政年份:
    1985
  • 资助金额:
    $ 1.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
高密度流体中における励起状態の挙動と分子間相互作用
稠密流体中激发态的行为和分子间相互作用
  • 批准号:
    59540264
  • 财政年份:
    1984
  • 资助金额:
    $ 1.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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