直流パルス放電場での二酸化炭素の分解反応に対する音波の照射効果 Effects of Sound-wave Irradiation on Decomposition of Carbon Dioxide in DC-pulse Discharge Field

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著者

    • 岡田 昌樹 OKADA Masaki
    • 日本大学生産工学部応用分子化学科 Dept. of Applied Molecular Chemistry, College of Industrial Technology, Nihon University
    • 中根 偕夫 NAKANE Tomoo
    • 日本大学生産工学部電気電子工学科 Dept. of Electrical and Electronic Engineering, College of Industrial Technology, Nihon University
    • 重田 元 SHIGETA Gen
    • 日本大学生産工学部応用分子化学科 Dept. of Applied Molecular Chemistry, College of Industrial Technology, Nihon University
    • 古川 茂樹 FURUKAWA Shigeki
    • 日本大学生産工学部応用分子化学科 Dept. of Applied Molecular Chemistry, College of Industrial Technology, Nihon University
    • 鈴木 庸一 SUZUKI Yohichi
    • 日本大学生産工学部応用分子化学科 Dept. of Applied Molecular Chemistry, College of Industrial Technology, Nihon University
    • 山口 達明 YAMAGUCHI Tatsuaki
    • 千葉工業大学工学部生命環境科学科 Dept. of Life and Environmental Sciences, Faculty of Engineering, Chiba Institute of Technology
    • 尾上 薫 ONOE Kaoru
    • 千葉工業大学工学部生命環境科学科 Dept. of Life and Environmental Sciences, Faculty of Engineering, Chiba Institute of Technology

抄録

放電プラズマ中での化学反応に対する音波の複合化効果を検討した。放電プラズマは局所的に高エネルギーを付与できることから,熱力学支配を受けない非定常反応場を容易に構築することができる。一方,放電空間は極めて限定的であり,反応は量的に制限される。本研究では,媒質粒子の荷電粒子化であるプラズマと媒質粒子の振動運動である音波を複合化することを考えた。音波未照射時に帯状であったストリーマ放電は音波の照射により扇型に拡張され,その拡張の程度は照射した音の強さに比例することが明らかとなった。そこで,音波の照射効果を二酸化炭素の直接分解反応により評価した。二酸化炭素の分解反応速度は音響管端における音圧とともに増加する傾向を示し,1.8 kPaの音波を照射した際の分解速度は未照射の約2倍に達した。この分解速度の増加は放電空間の拡張や荷電粒子の振動に起因した反応効率の向上によると推測される。この非接触での制御技術は新たなプラズマ反応場の構築につながると考えられる。

The effects of sound-wave irradiation were investigated on the decomposition of carbon dioxide in a discharge plasma. Discharge plasma supplies high local energy levels, as charged medium particles, so chemical reactions ungoverned by thermodynamics can occur. However, the discharge space is extremely confined, which restricts the conversion rate. This study investigated the combination of plasma and sound-wave irradiation, which increases the vibration motion of the medium. A streamer was observed to expand into a fan shape on irradiation of sound waves. The expansion of the discharge space was positively correlated with the magnitude of the sound. Accordingly, the effects of sound-wave irradiation on the direct decomposition of carbon dioxide were evaluated. The decomposition rate of carbon dioxide (<i>r</i><sub>CO2</sub>) increased with sound pressure at the closed end of the sound tube, and <i>r</i><sub>CO2</sub> at 1.8 kPa approximately increased to approximately twice that for no sound-wave irradiation. This increase in <i>r</i><sub>CO2</sub> resulted from the improvement in the reaction probability due to expansion of the discharge space and increased vibration of the charged particles.

収録刊行物

  • Journal of the Japan Petroleum Institute  

    Journal of the Japan Petroleum Institute 51(3), 180-185, 2008-05-01 

    The Japan Petroleum Institute

参考文献:  7件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10021126244
  • NII書誌ID(NCID)
    AA11590615
  • 本文言語コード
    ENG
  • 資料種別
    NOT
  • ISSN
    13468804
  • NDL 記事登録ID
    9498412
  • NDL 雑誌分類
    ZP29(科学技術--化学・化学工業--燃料--石油)
  • NDL 請求記号
    Z17-177
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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