広域反応場を有する気液界面プラズマを用いた難分解性汚染水の高速処理

利用气液界面等离子体和大面积反应场高速处理持续污染的水

基本信息

批准号：
15J11924
负责人：
立花孝介
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は当初の予定通り，プラズマ-液体相互作用を解明すべく液中物質の気液界面濃度分布がプラズマ誘起化学反応に与える影響について研究を行った。さらに，液中物質の気液界面濃度分布を電界により制御する手法について研究を実施した。水面から約2 mm離した針電極と水面の間に数kV程度の高電圧を印加して針‐水面間に直流アルゴンプラズマを生成した。電流指示値2 mAの条件下で，2.1 mol/L塩化ナトリウム水溶液に本プラズマを600秒間照射しても塩素濃度は検出下限（0.42 umol/L）以下であったが，2.1 mol/L臭化・ヨウ化ナトリウム水溶液ではプラズマ照射時間30秒で臭素，ヨウ素濃度がそれぞれ8.89 umol/L，21.3 umol/Lであった。得られた塩素・臭素・ヨウ素濃度について考察した結果，本実験結果の説明には気液界面濃度分布の考慮が重要である可能性が示された。高電界で液中物質の濃度分布を制御して気液界面に引き寄せるべく，球‐水面上パルス酸素プラズマを2.1 mol/L塩化ナトリウム水溶液に照射した。本プラズマでは，高電界により水面にてテイラーコーンが発生し，テイラーコーン先端と球電極との間でプラズマが生成された。600秒間プラズマを照射しても塩素の生成は確認されず，気相を介して高電圧を印加する手法では液中物質を気液界面に十分引き寄せることが困難であると結論づけた。本研究では，プラズマ-液体相互作用における気液界面濃度分布の重要性を示した。また，気相を介して高電圧を印加する手法では液中物質の気液界面濃度分布の制御は難しいことを明らかにした。難分解性汚染水の処理に関する研究まで到達できなかったが，以上の結果はプラズマ‐液体相互作用を理解する上で新たな可能性を提案するものであり，難分解性汚染水の処理を含めたプラズマ研究の発展のために極めて重要な結果だと考えている。

如最初计划的那样，今年，我们对液体物质对血浆诱导的化学反应的液体界面浓度分布的影响进行了研究，以阐明血浆液相互作用。此外，对使用电场控制气体液体物质气体界面的浓度分布的方法进行了研究。在距水面和水面约2 mm之间的针电极之间施加了大约几个KV的高压，以在针和水面之间产生直流氩等离子体。 Under the condition of a current indicated value of 2 mA, 2.1 mol/L sodium chloride aqueous solution was irradiated with this plasma for 600 seconds, but the chlorine concentration was below the detection limit (0.42 umol/L) in 2.1 mol/L aqueous sodium iodide solution, and bromine and iodine concentrations were 8.89 umol/L and 21.3 umol/L, respectively, with the plasma辐照时间为30秒。考虑到获得的氯，溴和碘浓度，表明在实验结果的解释中考虑气体液体界面浓度分布很重要。为了控制高电场下液体物质的浓度分布，并吸引了气液界面，用球脉冲脉冲的氧血浆照射了2.1 mol/l氯化钠溶液。在该等离子体中，由于高电场，在水面上产生了泰勒锥体，并在泰勒锥和球体电极之间产生血浆。即使在血浆辐照600秒后，也没有确认氯的产生，并且得出结论，使用通过气相施用高压的方法，也很难将液体物质吸引到气体液体界面上。这项研究证明了气液界面浓度分布在血浆液体相互作用中的重要性。还表明，很难使用通过气相施加高压的方法来控制液体物质气体界面的浓度分布。尽管我们无法在以上结果表明了解血浆液相互作用的新可能性的状态下对受污染水的处理进行研究，但我们认为，这些结果对于血浆研究的开发非常重要，包括在以上不限于以上污染水的状态处理的状态下，在该状态下，在该州污染了污染水的状态，该状态不限于以上污染水的处理。