Development of the novel liquid processing by combining an atmospheric-pressure microplasma with microbubbles

常压微等离子体与微气泡相结合的新型液体处理技术的开发

• 批准号: 23540582
• 负责人: YOSHIKI Hiroyuki
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Tsuruoka National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23540582/
• 关键词: 大気圧プラズマ; 酸素ラジカル; 微細気泡; 有機物分解; 殺菌処理; OHラジカル; プラズマ化学; マイクロバブル; 気液界面反応; 滅菌処理; 水処理; 液中プロセス; ラジカル反応; 水浄化

Atmospheric-pressure microplasma flow was generated between a surgical needle electrode and GND by a pulsed high voltage. Decolorization of an indigo carmine solution, sterilization of E-coil and bacteria and synthesis of graphite oxide were studied using microbubbles of the plasma gas. Since ozone production efficiency is low and the ozone concentration dissolved in water is less than 0.25 ppm, it suggests the possibility of water treatment without using dense ozone. In O2 plasma bubbling, rapid oxidation occurs due to O radicals. On the other hand, N2/O2 plasma bubbling shows organic compounds were decomposed slowly via introducing nitroso groups with NO2 ions under weak acidity. Furthermore, ESR measurement and chemical probe method using terephthalic acid showed OH radicals generated in water by the O2 plasma bubbling.

通过脉冲高压在手术针电极和GND之间产生大气压微等离子体流。研究了等离子体气体微泡对靛蓝胭脂红溶液的脱色、对电子线圈和细菌的杀菌以及氧化石墨的合成。由于臭氧的生成效率低，溶于水中的臭氧浓度不足0.25ppm，因此，可以不使用浓臭氧进行水处理。在O2等离子体鼓泡中，由于O自由基而发生快速氧化。而N2/O2等离子体鼓泡实验表明，在弱酸性条件下，有机物通过引入亚硝基和NO2离子而被缓慢分解。此外，ESR测量和化学探针法，使用对苯二甲酸显示OH自由基在水中产生的O2等离子体鼓泡。

项目成果

Decolorization of Indigo Carmine Solution Using Plasma- Microbubbles

使用等离子体微泡对靛蓝胭脂红溶液进行脱色

• 发表时间: 2012
• 作者: Satoru Takakusagi;Kotaro Miyazaki;Takahiro Wada;Hirotaka Nojima;Hironori Tsunoyama;Tatsuya Tsukuda;Wang-Jae Chun;Masaharu Nomura;Kiyotaka Asakura;H. Yoshiki and S. Ishikawa
• 通讯作者: H. Yoshiki and S. Ishikawa

Plasma- Microbubble Generator for Water Purification

用于水净化的等离子微气泡发生器

• 发表时间: 2012
• 作者: H. Yoshiki;K. Okuda and K. Sato
• 通讯作者: K. Okuda and K. Sato

Study on Water Treatment by Atmospheric-Pressure Plasma Gas Bubbling

常压等离子鼓泡水处理研究

• 发表时间: 2013
• 作者: H. Yoshiki;K. Sato;Syafiq
• 通讯作者: Syafiq

プラズマラジカル流のバブリングによる大腸菌群の殺菌処理

通过等离子体自由基流鼓泡对大肠菌进行灭菌

• 发表时间: 2013
• 作者: M. Yamaki;K. Hoki;Y. Fujimura;and S. H. Lin;吉木宏之
• 通讯作者: 吉木宏之

プラズマラジカル流のバブリングによる水処理の研究

鼓泡等离子体自由基流水处理研究

• 发表时间: 2013
• 作者: 吉木宏之;佐藤航平
• 通讯作者: 佐藤航平