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この研究では、大気圧無声放電を用いた低温プラズマによりVOCの処理を行った。そしてここではプラズマ中に触媒を置き、それによるプラズマ-触媒相互作用を利用した処理法の検討を行った。VOCにはメタノールおよびベンゼンを用いた。触媒なしの実験では、メタノール・ベンゼンともに、放電電圧が高くなるに従い、またガスの滞留時間が長くなるに従い、分解率は高くなった。反応速度定数は電極間距離と関係なく放電電力と相関関係が見られた。触媒を置いた実験では、ステンレス板上に付着させたアルミナに白金を担持させたものを電極に張り付けて分解を行った。その結果、触媒だけでは活性がほとんどないものの、放電により触媒なしの状態より分解率が上昇し、プラズマ-触媒の相乗効果が確認された。また、低濃度で触媒の効果が顕著に現れたが、白金担持量の違いで、転化率はあまり変化しなかった。ベンゼン分解での生成物は、主生成ガスはCO,CO_2で、フェノールのピークがGC-MSにより極微量確認されたが、それ以外の有害な物質は観測されなかった。また、相当量のオゾンの生成が確認された。しかしベンゼン分解率とは相関が見受けられず、オゾンはベンゼンの分解に大きく影響していないと考えられた。長時間実験を行うと黄色の物質が触媒上に付着し触媒活性が低下した。この触媒活性の低下は白金担持量が低いほど早く発現した。また酸化バナジウムを利用して同様の実験を行った結果、触媒自身でも反応活性を示すものの、プラズマを併用した場合には良好な結果を示し、さらに被毒の影響も少ないと入った結果が得られた。以上を総括して、プラズマ-触媒相互作用を利用したVOC分解は効果的であり、低電力で選択的に低濃度有害物質を分解する方法として有効であるといえる。

【研究分担者】
相田隆司	東京工業大学	大学院・理工学研究科	助教授	(Kakenデータベース)
渡辺隆行	東京工業大学	原子炉工学研究所	助教授	(Kakenデータベース)