プラズマジェット法を用いたVOC/ナノ粒子分解技術の展開

等离子喷射法VOC/纳米粒子分解技术的开发

基本信息

批准号：
19655055
负责人：
長谷川靖洋
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19655055/
关键词：
ナノ粒子 VOC マイクロプラズマジェット

项目摘要

近年、様々なナノ材料の研究が行われている。現在、二酸化チタンは光触媒として様々な用途に利用されている。そこで、高い触媒作用のある二酸化チタン粒子が求められている。今年度は、高熱流束マイクロプラズマ(以下MP)の利点を生かして酸化チタン粒子を合成し、その粒子を調べることを目的とする。チタンテトライソプロポキシドをアルゴン:酸素が3:1の混合ガスでバブリング供給した。反応部はMPまたは電気炉(1000℃で使用)を利用した。また、プラズマ生成用ガスとしてアルゴンを供給した。反応後の粒子は、SMPSにより個数を数え、個数濃度、体積濃度、幾何平均径を求めた。今回は、反応部およびプラズマ生成用ガスの流速を変えた場合の粒径分布の違いを比較した。バブリング(反応前)、MP、電気炉それぞれの粒径別体積濃度を比較して、生成濃度は少ないが体積幾何学的平均径の小さい粒子が得られた。濃度が少ない理由として、プラズマ管への壁面沈着やSMPSで測定を行っていない500nm以上の粒子の影響が考えられる。MPを用いることで、粒径の小さい酸化チタン粒子が効率的に得られ、また、流量を増やすことで、さらに小さい粒子を得られることが確認された。

近年来，人们对各种纳米材料进行了研究。目前，二氧化钛被用作多种用途的光催化剂。因此，需要具有高催化活性的二氧化钛颗粒。今年的目标是利用高热通量微等离子体（以下简称MP）合成二氧化钛颗粒并对其进行研究。四异丙醇钛通过用3:1的氩:氧的混合气体鼓泡来供给。反应段使用MP或电炉（在1000℃下使用）。另外，供给氩气作为等离子体产生气体。通过SMPS对反应后的颗粒数进行计数，并测定数浓度、体积浓度和几何平均直径。这次，我们比较了改变反应区和等离子体生成气体的流量时粒径分布的差异。比较鼓泡（反应前）、MP、电炉的粒径的体积浓度，虽然浓度低，但得到了体积几何平均直径小的粒子。浓度低的可能原因包括等离子管壁沉积以及大于 500 nm 的颗粒的影响，这些均未通过 SMPS 测量。已确认，通过使用MP，可以有效地获得小粒径的氧化钛颗粒，并且通过增加流量可以获得更小的颗粒。