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論文 |
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古内, 正美 ; Furuuchi, Masami
概要:
金沢大学理工研究域地球社会基盤学系<br />本研究で提案する汚染物質分解技術の要点は,断熱膨張で得られる超音速流れ場中でガス、蒸気状物質の過飽和度が非常に高くなることを積極的に利用し,気流中に核として浮遊させたナノ光触媒粒子表面に有害ガス
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状物質を強制的に集中させ,紫外線(以下UV)照射による光触媒反応で高速分解することである。昨年度の結果から,ナノ光触媒エアロゾルおよび超音速流れ場を利用した高速分解、除去手法が,空気中のガス状、粒子状PAHsを効果的に分解可能なことを確認している。また,軟X線単独の汚染物質分解の可能性を検討し,組み合わせた実験装置の設計を行った。本年度はより詳細な分解条件の検討に先立ち,実験装置の改良に着手した。まず,ラバールノズルの奥行きを2.0mmから4.0mmとすることで装置の流量を倍にし,粒子捕集時間を40時間に短縮した。また,TTIP蒸気精製用の恒温水槽を交換し水温制御め精度を向上させた。この新装置を用いて,信頼のおけるデータを採取しデータ数を増やすことで,対象物質であるガス状、粒子状PAHsの分解特性の検討を行い,効果的な分解条件の把握を本研究の目的とする。低沸点成分はいずれのUV強度下においても分解率にあまり差が見られなかった。また,相対光触媒濃度が高くなると分解率が高くなり,特に,相対光触媒濃度が2倍以上になると,UV強度が1,3mW/cm2のときに約7割以上,5mW/cm2のときに約9割の高い分解率を示している。このことから,低沸点成分の分解には,UV強度以上に光触媒濃度の影響が大きいと思われる。また,UV強度による低沸点成分の分解率への影響を把握するために,相対光触媒量を低くしたサンプルの採取が必要と考えられる。<br />研究課題/領域番号:18651035, 研究期間(年度):2006 – 2007<br />出典：「ナノ光触媒エアロゾルの超音速流れを利用した有害ガス状物質の高効率分解」研究成果報告書 課題番号18651035（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-18651035/)を加工して作成
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牧, 輝弥 ; Maki, Teruya
概要:
金沢大学理工研究域物質化学系<br />中国大陸から越境輸送されるエアロゾル（黄砂・汚染粒子）に含まれる化学成分は、海洋へと沈着すると、海洋微生物の栄養となり，その増殖を促す。現在，大気海洋研究が、モデル計算で進められるのが国際的に主流な中
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，申請者らは，山岳積雪に蓄積した越境エアロゾル試料を捕集し，海水に添加する洋上培養実験を施行することで，海洋微生物が受ける動態変化を直接検証した。その結果，貧栄養海域では，大気粒子（特に汚染粒子）から溶出する硝酸と有機物が，植物プランクトンの増殖を促進させ、海洋細菌群の群集構造も変化させた。海洋と気象の条件が揃えば，越境エアロゾルが一次生産者を大きく変動させる潜在的な影響力があると言える。<br />Atmospheric aerosols, such as desert dust and polluted particulate matter (PM2.5), are transported from continental Asia to surface seawaters of the western Pacific Ocean, and provide a major source of nutrients and trace metals to the marine environments. Supplementing seawater with aerosols possibly change in seawater nutrient composition as well as the marine microbial community. Shipboard experiments in the Pacific Ocean involved the recovery of oligotrophic oceanic water by supplementation with aerosol particulates obtained from the snow-cover mountain. Initial increases in nitrates due to the aerosol addition were followed by a decrease correlated with the phytoplankton (diatoms) increase. The bacterial community also changed with apparent increases in the rates of heterotrophic bacteria in aerosol addition seawater. Our findings provide empirical evidence revealing the aerosol impact on oceanic seawater microbiology by alleviating nitrogen limitation in the organisms.<br />研究課題/領域番号:26340049, 研究期間(年度):2014-04-01 - 2018-03-31
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柿川, 真紀子 ; Kakikawa, Makiko
概要:
金沢大学環日本海域環境研究センター<br />本研究では黄砂発生源地の一つであるタクラマカン砂漠の東端にある敦煌市と石川県上空において、エアロゾル（大気浮遊物質）を採集後、DNA抽出し、DNA濃度から微生物濃度を明らかにした。また、rRNA
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遺伝子や組み換え遺伝子の配列解析により微生物の多様性や同定を行なった。その結果、大気中のDNA濃度は黄砂飛来時には高くなること、地上付近になるほどDNA濃度は高くなること、生物の多様性は上空になるほど低くなる傾向が見出された。<br />In recent years, many epidemiological studies have shown that dust events are associated with an increase in risk of mortality and patients of cardiovascular and respiratory illness. However, there are few data about airborne bacteria. In this study, we investigated the airborne bacteria in the atmosphere over Taklimakan Desert in China, Asian dust source, and over Ishikawa prefecture in Japan. The airborne bacteria were collected on 0.45 um-pore size filter by vacuum pump, and their DNA were extracted from the filter and analyzed by their DNA sequence. The results suggested that DNA concentrations in the atmosphere over Ishikawa in Japan had been higher after dust storm in the deserts of China. Some airborne bacteria were identified by matching to the sequences of DNA database. Some results suggested that the diversity of airborne bacteria in the higher atmosphere was lower than that near the ground surface.<br />研究課題/領域番号:24403002, 研究期間(年度):2012-04-01 – 2015-03-31
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瀬戸, 章文 ; Seto, Takafumi
概要:
シリコン、炭素など、埋蔵量が豊富でかつ毒性の低い材料系において、高度に制御された量子ドット構造を形成することで、次世代高効率太陽電池などに用いられる光電変換材料の合成プロセスの開発を行った。このために、シリコンを核として、その周りを透明導電
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体でコーティングした二層構造ナノ粒子（コアシェル粒子）を、レーザー技術とエアロゾル技術の融合によってワンステップに直接合成することに成功した。また、これを薄膜状に積層した量子ドット構造体を形成するプロセスの開発を行った。<br />Synthesis process of non-rare metal (Si and C) quantum dot photovoltaic material which can be used as next generation of solar cells was developed. In order to generate such quantum dot materials, new type of laser ablation process was developed. Core shell structured particles with silicon cores with diameter smaller than 10nm was successfully generated by combining laser technology with aerosol process. These core shell particles were then deposited on the solid substrate to generate quantum dot structured films.<br />研究課題/領域番号:23360338, 研究期間(年度):2011-04-01 – 2014-03-31
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瀬戸, 章文
概要:
直径が10ナノメートル以下の気中に浮遊するナノ粒子(シングルナノ粒子)の荷電(イオン化)に関して,マイクロプラズマ素子をイオン源として採用した新たな荷電装置を開発し,直径3nmの粒子に対して約50%,10nmでは80%以上と極めて高い荷電効
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率を得ることに成功し,当初の目標値(2nmで10%)をほぼ達成した。また本装置を種々のナノ粒子の大気中での挙動解析に応用することで静電分級や荷電粒子の検出効率を大幅に向上した。<br />Novel electrical charger for aerosol nanoparticles with diameter less than 10 nm was developed. Employing new microplasma ion source, higher charging efficiencies (50% for 3-nm particles and 80% for 10-nm particles) than existing chargers were obtained. This instrument enables us to enhance the performance of electrical classification devices and the sensitivity of detector of aerosol nanoparticles.<br />研究課題/領域番号:20560700, 研究期間(年度):2008–2010
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古内, 正美 ; Furuuchi, Masami
概要:
金沢大学理工研究域環境デザイン学系<br />道路近傍や喫煙空間などの生活環境,微粒子を取り扱う作業環境といった比較的高濃度かつ粗粒子が多い環境も含めて試験調査を行い,円孔スペーサ径の微調整による分級特性の最適化,ベルマウス型入口ノズルの採
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用でさらなる低圧損化を実現した。また,実用性を考慮して前段の粗粒子除去用インパクタや,マルチノズル構造を検討し,装置が備えるべき基本構造を整えた。市場価値が十分あるとの判断を踏まえ,メーカーの協力を得て商品化を具体的に開始した。<br />During test of developed devices at living environments with rather high nano-particle concentration such as roadside, smoking area and working environments, we improved the inertial filter technology by precise control of separation size by careful selection of spacer size and pressure drop reduction by using bell-mouth inlet. In order to reduce dust load on the main inertial filter, a pre-separator consist of impactor and inertial filter stages was designed to use upstream part of the main inertial filter. Also, multi-nozzle inertial filter was tested to find availability of inertial filter for various flow rate with simpler structure. We started preparation for marketing of the technology with private companies.<br />研究課題/領域番号:23651024, 研究期間(年度):2011-2012
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論文 |
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松木, 篤 ; Matsuki, Atsushi
概要:
本計画では、東アジア地域における大気エアロゾルの季節変化や増加要因を正確に把握し、その雲凝結核としての働きも含めた物理化学的特性を明らかにするため、能登半島先端の大気観測施設においてエアロゾルの連続観測を行った。その結果、季節によって化石燃
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料と植生の発生源寄与が大きく変化するだけでなく、大陸の森林火災やバイオマスバーニングの影響が、少なからず風下地域のエアロゾルの増加要因となっており、さらには雲凝結核としての活性にも影響していることがわかった。また、従来は主に日中に起こると考えられてきた新粒子生成が、能登では夜間にも確認され、その発生要因として日本海側地域特有の冬季季節風の関与が示唆された。<br />In order to identify the factors controlling the seasonal variation and increasing patterns of atmospheric aerosols in the East Asia region, as well as to clarify the physicochemical characteristics of aerosols including their activity as cloud condensation nuclei, continuous observation was performed at the atmospheric observation facility based at the tip of the Noto Peninsula.It was found that the relative source contribution from fossil fuel and biogenic emissions largely fluctuates depending on the season. Also, forest fire and biomass burning activities in the continent significantly affect the aerosol loading as well as their cloud nucleating ability in the downwind regions. In addition, new particle formation, which was conventionally considered to occur mainly during the daytime, was also spotted at night in Noto, and potential involvement of the unique winter monsoon in the Japan Sea region was suggested as the controlling factor.<br />研究課題/領域番号:26701001, 研究期間(年度):2014-04-04 - 2019-03-31<br />出典：研究課題「大気中微粒子の増加要因と雲核活性の解明: エアロゾル・クライマトロジー構築にむけて」課題番号26701001（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-26701001/26701001seika/)を加工して作成
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