静電気学会誌，37, 1（2013）34-40
静電気学会誌，27, 1 (2003) 00-00

J. Inst. Electrostat. Jpn.

論 論

文文

水中気泡内放電による混合した有機染料溶液の脱色

和田 啓太*, 1, 川野 修太*, 高橋 克幸**, 高木 浩一*, 颯田 尚哉***（2012 年 9 月 13 日受付；2013 年 1 月 7 日受理）

Decolorization of Mixed Solution of Organic Dyes
by Discharge Inside Bubble in Water
Keita WADA,*,1

Shuta KAWANO,**

Katsuyuki TAKAHASHI,

**

***

Koichi TAKAKI and Naoya SATTA(Received September 13, 2012; Accepted January 7, 2013)

Water purification by discharge inside bubble in water containing organic two dyes has been investigated. Indigo
carmine and azo phloxine were employed as specimens to evaluate decomposition efficiency. Oxygen or argon gases
were injected into the water near the high-voltage wire electrode to generate plasma to identify the dominant reactionsof the decolorization of the dye solutions. The energy efficiencies for decolorization of two dyes in single dyesolutions were almost same in the case of argon injection. Indigo carmine was decolorized with higher energy
efficiency than that of azo phloxine in the case of oxygen injection in single dye solution. Indigo carmine and azo
phloxine in the two dyes mixing solution were completely decolorized. Indigo carmine was preferentiallydecomposed in the case of the mixed solution. These results show reaction rates of indigo carmine and chemical
species such as ozone and hydroxyl radical are much higher than that of azo phloxine.
1.

はじめに

水質汚濁は, 人の健康だけではなく, 生態系すべてにおいで生成したプラズマを用いて汚染物質を分解する方法が注目て悪影響をもたらす深刻な問題である. 水質汚濁を引き起こされている 4), 5). 汚染物質の分解除去の要因は, 水中放電によす原因には産業排水, 生活排水, 投棄廃棄物などがあげられり生成されるオゾンやヒドロキシラジカルなどの活性種がある. これらは近年の様々な法規制や水処理技術により改善さげられる. これらは, 非常に酸化力が強く, 多種の有機化合

1)

れてきている . しかし, 一部の地域では, 水質基準を満たし物の分解が可能である.

ていない過去の排水による底質汚染や, 産業廃棄物の不法投

水中プラズマは, 水中に設置した電極間に急峻で高い電圧

棄などによる, 地下水への汚染物質の染みだしが問題となっパルスを印加することにより生成できるが, 水の絶縁破壊電ており, 早急な原状回復措置が必要とされている

1), 2).

圧が高いことから大容量化が困難である. そのため, 気泡を汚染物質の処理には酸化剤を用いる薬品処理などがある

電極付近で生成し, 水中プラズマの生成を助長する方式 6)や,が, 環境への配慮やコスト面から, 新しい技術が求められて電極を気中に設置し, 気相放電を気泡内に進展させ溶液の処

3)

理を行う気相放電水中進展型リアクタが検討されている 7).

いる . 新たな処理方法として, パルスパワーを用いて, 水中水中プラズマを用いた汚水処理方式は, 様々な物質に対しての, 処理特性が検討されている 7)-9). しかし, 実際の廃水にキーワード：汚水浄化, 気泡内放電, ヒドロキシラジカル,オゾン* 岩手大学工学部（020-8551 盛岡市上田 4-3-5）
Faculty of Engineering, Iwate University, 4-3-5, Ueda,
Morioka 020-8551, Japan** シシド静電気株式会社研究開発センター（224-0033 神奈
川県横浜市都筑区茅ヶ崎東 4-7-21）
ResearchandDevelopment
Center,
SHISHIDOELECTROSTATIC LTD., 4-7-21 Chigasaki-higashi,
Tsuzuki-ku, Yokohama 224-0033, Japan*** 岩手大学農学部（020-8550 盛岡市上田 3-18-8）
Faculty of Agriculture, Iwate University, 3-18-8, Ueda, Morioka
020-8550, Japan1
t2312036@iwate-u.ac.jp

は, 複数の汚染物質が含有されていることが多い. そのため,複数の汚染物質が混合された溶液を用いて水質浄化の効果を評価する必要がある.
本研究では, 気泡内放電方式による汚水浄化を目的として, 2 種類の有機染料を混ぜ合わせた混合溶液の脱色における処理特性を調べた. 有機染料には, Indigo carmine(CAS No.860-22-0) と Azo phloxine (CAS No. 3734-67-6)を用いた. また, 注入するガスを変化させ, 脱色に寄与
する化学的活性種について検討した.

-1-

水中気泡内放電による混合した有機染料溶液の脱色（和田啓太ら）
静電気学会誌 第 00 巻 第 0 号 (2012)
2.

35

実験装置
図 1 に, 使用した気泡内放電リアクタの概略図を示す. 高圧電極に, 直径 0.2 mm のタングステン線を用い, 図 1(a)のよ
うに中央の接地電極を囲むように, 4 本配置した. 接地電極には, 直径0.2 mm のSUS316 線を用い, 4 本の高圧電極の中心に配置した. 高圧電極, 接地電極ともにガラス管に覆われているが, 接地電極の先端を, 15 mm 水中に露出させているのに対し, 高圧電極の先端は, ガラス管の先端から 20 mm 内部に配置した. また, 高圧電極のガラス管には, 放電の生成を助長させる目的で, アルゴン (Ar) もしくは酸素 (O2) を流量
2.0 L/min で注入した 6). 生成される気泡の直径は約 1.6 mm である. 注入したガスは, ウレタンチューブを通して排出され

図 1 リアクタの概略図: (a)上面図, (b)正面図

る. このとき, 排出された気体のオゾン濃度をオゾン計(荏原Fig. 1 Schematic diagram of the reactor : (a) top view,

実業株式会社，PG-320L)を用いて測定した. 高圧電源には,(b) side view.

磁気パルス圧縮 (MPC : Magnetic Pulse Compressor) 型電源(末松電子製作所 MPC3000S-PS) を用いた. 図 2 に MPC 型電源の回路図を示す. コンデンサC0 が直流電源により充電された後, サイリスタが ON になると, パルストランスを介して,
C1 にエネルギーが転送される. C1 に転送されたエネルギーが,図 2 磁気パルス圧縮回路の回路図

SI1, C2, SI2, C3, SI4 による共振にて圧縮され, 出力電圧 vO とな

Fig. 2 Schematic diagram of the magnetic pulse compression

り負荷へ出力される. SI3 は, パルス幅をより圧縮するために

circuit.
816

図 3 に, リアクタに印加される電圧・電流波形の一例を

vO
iO

Voltage vO [kV]12示す. 出力電圧を 16 kV, 繰り返し周波数を 250 pps とした. パルス幅は出力電圧の半値幅とし, リアクタ接続時において約 280 ns である.
図4, 5 にIndigo carmine とAzo phloxine の化学構造式を示す.

8

MPC with SI3
250 pps
Fg : 2.0 L/min

2

0

0
0

100 mL の精製水に 20 mol/L の濃度になるように調整し, 単

1Time [s]Fig. 3 Waveforms of output voltage and output current.

合させ, それぞれ 10 mol/L または, 20 mol/L の濃度に調整
し, 混合溶液として用いた.
脱色率 (DR) とエネルギー効率 (ED) は, 溶液の吸光度より, それぞれ式(1), (2)により求めた.

初期吸光度－ 処理後吸光度× 100 [%]……(1)
初期吸光度

ED =

DR ×c × 3.6[mol/Wh]........ ......... ........... ... (2)
JT

-2
2

図 3 出力電圧･電流波形体溶液として用いた. また, Indigo carmineとAzo phloxineを混

DR =

4

4

-4

試料には, Indigo carmine もしくは Azo phloxine を, それぞれ

6
Current iO [A]

設けられている.

図 4 Indigo carmine の化学構造式
Fig. 4 The structural formula of indigo carmine.

ここで, c は溶液の初期濃度 [mol/L]を示す. また, JT はリア
クタへの総投与エネルギー [J]であり, 印加電圧 (vO) とリア
クタに流れる電流 (iO) の積を時間積分して求めた. 有機染料の吸光度は, 吸光計 (MILTON ROY SPECTRONIC 301) を用いて測定した. Indigo carmine は, 最大吸光波長である 610
図 5 Azo phloxine の化学構造式

nm の吸光度, Azo phloxine は, 531 nm の吸光度を測定した.

Fig. 5 The structural formula of azo phloxine.
-2-

静電気学会誌 第37巻
第 00 巻 第第0 号 (2012)
静電気学会誌
1 号（2013）

36100
Decolorization rate [%]Decolorization rate [%]

100

80

80

60

60
Gas : Ar

40
20
0
0

20

Indigo carmine(Single 20 mol/L)
Azo phloxine(Single 20 mol/L)

10

Gas : O2

40

20
30
40
50
Treatment time [min]

0
0

60

Indigo carmine(Single 20 mol/L)
Azo phloxine(Single 20 mol/L)

10
20
Treatment time [min]30

Fig. 6 Decolorization rate of two dye solutions as a function ofFig. 8 Decolorization rate of two dye solutions as a function oftreatment time in the case of argon injection.

treatment time in the case of oxygen injection.

Indigo carmine(Single 20 mol/L)
Azo phloxine(Single 20 mol/L)

10

Gas : Ar

50
0

Energy efficiency for decolorization [mol/ Wh]

図 8 O2 注入時の単体溶液の DR の時間変化

Energy efficiency for decolorization [mol/ Wh]

図 6 Ar 注入時の単体溶液の DR の時間変化

10

20

30

40

50

60

Treatment time [min]300

Indigo carmine(Single 20 mol/L)
Azo phloxine(Single 20 mol/L)

200

Gas : O2

100
0
0

10
20
Treatment time [min]30

図 7 Ar 注入時の単体溶液の ED の時間変化

図 9 O2 注入時の単体溶液の ED の時間変化

Fig. 7 Energy efficiency for decolorization of two dye

Fig. 9 Energy efficiency for decolorization of two dye

solutions as a function of treatment time in the case of argon

solutions as a function of treatment time in the case of oxygen

injection.

injection.

3.

実験結果

ぞれ処理した場合の DR の処理時間による変化を示す. 注入

3.1

単体溶液の脱色

ガスは酸素とした. 図より, 完全脱色に必要な時間は, Indigo

図 6 に, Indigo carmine と Azo phloxine の単体溶液を, それ

carmine は, 2 分間, Azo phloxine は, 30 分間であることがわかぞれ処理した場合の DR の処理時間による変化を示す. 注入

る. このとき完全脱色に要したエネルギーはそれぞれ, 41.5,

ガスはアルゴンとした. 図より, Indigo carmine は, 50 分間でほ929 J である. このことから, Indigo carmine は, Azo phloxine とぼ完全に脱色されたことがわかる. Azo phloxine は, 60 分間で比較するとより少ないエネルギーで脱色できていることがわ

ほぼ完全に脱色されている. このとき完全脱色に要したエネ

かる.

ルギーは, それぞれ, 2.89, 3.30 kJ である. このことから,

図 9 に, 各単体溶液の ED の時間変化を示す. Azo phloxine

Indigo carmine と Azo phloxine を同程度の処理時間にて脱色でと比べ, Indigo carmine の ED が 9 倍程度大きくなった. また,きることがわかる.

アルゴンを注入した場合と比較し, 非常に ED が高いことが

図 7 に, 各単体溶液の ED の時間変化を示す. 図より, 処理

わかる.

時間の増加に伴い, ED が減少していることがわかる. これは注入したガス種により ED に差がでた原因としては, 放電処理時間の増加に伴い, 処理対象が減り, 処理対象と反応せにより生成される活性種の違いが考えられる. アルゴン注入

9)

ず消滅する活性種が増加するためである . また, ED に関し時, 脱色に寄与する主な化学的活性種は, ヒドロキシラジカても Indigo carmine と Azo phloxine でほぼ等しいことがわかルであると考えられる. ヒドロキシラジカルを生成する反応

る.

式の一例を式(3), (4)に示す 10), 11).
e + Ar → Ar* + e .............................................................. (3)

図 8 に, Indigo carmine と Azo phloxine の単体溶液を, それ-3-静電気学会誌 第 00 巻 第 0 号 (2012)
水中気泡内放電による混合した有機染料溶液の脱色（和田啓太ら）

Decolorization rate [%]100

Energy efficiency for decolorization [mol/ Wh]

Indigo carmine(Single 20 mol/L)
Azo phloxine(Single 20 mol/L)
Indigo carmine(Mixed 10 mol/L+ 10 mol/L)
Azo phloxine (Mixed 10 mol/L+ 10 mol/L)

37

Indigo carmine(Single 20 mol/L)
Azo phloxine(Single 20 mol/L)
Indigo carmine ＆ Azo phloxine(Mixed 10 mol/L+ 10 mol/L)

10

80
60
40

Gas : Ar

20
0
0

20
40
60
Treatment time [min]Gas : Ar
5

0
0

20
40
60
Treatment time [min]図 10 Ar 注入時の単体溶液と混合溶液の DR の時間変化

図11 Ar 注入時の単体溶液と混合溶液のED の時間変化

Fig. 10 Decolorization rate of the single dye solutions and theFig. 11 Energy efficiency for decolorization of the single dye

mixed solution of two dyes as a function of time in the case ofsolutions and the mixed solution of two dyes as a function ofargon injection.

time in the case of argon injection.

Ar* + H2O → Ar + ･OH + ･H ..................................... (4)る. 炭素二重結合および窒素二重結合は電子密度が高い

さらに, 生成されたヒドロキシラジカルにより, 式(5)などのことから, オゾンとの反応性が高いことが知られている.

反応式によって, 過酸化水素が生成される12), 13).

そのため, Indigo carmine および Azo phloxine はオゾンと･OH + ･OH → H2O2……………….…………... (5)の反応により, 優先的に発色団が壊され, 脱色が進展す

一方で, 酸素注入時に脱色に寄与する主な活性種は, オゾる. これらのことから, アルゴンを注入した場合と比較ンであると考えられる. オゾンを生成する反応式の一例を式し, 酸素を注入した場合に高い効率で脱色されたことが(6), (7)に示す
-*

14)

.

考えられる. 酸素を注入した場合の脱色におけるエネル-

O2 + e → ･O + ･O + e ................................................ (6)ギー効率が, Indigo carmine の場合, Azo phloxine の場合よ･O + O2 + M → O3 + M ................................................. (7)りも高い. これは, H 型発色団を形成するオレフィン基が放電した際に生成される過酸化水素濃度は, アルゴンを注

アゾ基と比較し, オゾンとの反応性が高いことが要因と入した場合, 酸素を注入した場合と比べ, 一桁以上高い 9), 13).

して考えられる 19).

一方で, 本実験条件において, 精製水に放電した際に, リア
3.2

クタより排出されるオゾン濃度は, アルゴン注入時では検出されず, 酸素注入時では 250 ppm 程度である.

混合溶液の脱色

図 10 に, 注入ガスをアルゴンとした場合の単体溶液とIndigo carmine および Azo phloxine はそれぞれ, 炭素二混合溶液の DR の時間変化を示す. 図の実線は単体溶液,

重結合を有する H 型発色団および, 窒素二重結合を有す

破線は混合溶液を示している. 混合溶液の Indigo carmine

るアゾ結合が発色要因となっている. ヒドロキシラジカ

および, Azo phloxine の濃度は 10 mol/L としている. 図

ルと染料との反応速度は, オゾンと比較し, 4 桁以上高い.

より, 混合溶液中における Indigo carmine および, Azo

Indigo carmine とオゾンおよび, ヒドロキシラジカルとの

phloxine は, 70 分間で完全に脱色されている. このとき混615), 16).

合溶液の完全脱色に要したエネルギーは, 4.20 kJ である.

また, オゾンおよびヒドロキシラジカルのヘンリー定数

Indigo carmine の DR の時間変化は, 単体溶液と比較し,は, それぞれ 298 K において, 0.011, 30 M/atm である. ヒほぼ同様であることがわかる. しかし, Azo phloxine では,

ドロキシラジカルはオゾンと比較し 2700 倍程度, 溶解度

単体溶液と比較し脱色の進展が遅れた.

10

-1 -1

反応速度はそれぞれ, 5×10 , 1.8×10 M s である

17). 上記より, 脱色にはヒドロキシラジカルが有図 11 に, 単体溶液と混合溶液の ED の時間変化を示す.

効であると考えられる. しかし, ヒドロキシラジカルの処理開始直後の ED を比較すると, 単体溶液と比べ混合

水中での寿命は数 ns 程度であり, 生成後すぐに再結合し,溶液の ED は減少した. これらの要因として, 混合溶液で消滅する. また, ヒドロキシラジカルは発色団以外の二は生成された活性種が Indigo carmine との反応に優先的

が高い

18)

選択性が

に寄与し, Azo phloxine との反応が減少し, 全体の分解量小さい. 一方, 一般的に, オゾン酸化は求電子反応であが減少したことが考えられる. このことから, Indigo

重結合とも高い反応係数で反応を生じるため-4-静電気学会誌 第 00 巻 第 0 号 (2012)
静電気学会誌 第37巻 第 1 号（2013）

38

100

Indigo carmine(Single 20 mol/L)
Azo phloxine(Single 20 mol/L)
Indigo carmine(Mixed 20 mol/L+ 20 mol/L)
Azo phloxine(Mixed 20 mol/L+ 20 mol/L)

Decolorization rate [%]Decolorization rate [%]100

Indigo carmine(Single 20 mol/L)
Azo phloxine(Single 20 mol/L)
Indigo carmine(Mixed 10 mol/L+ 10 mol/L)
Azo phloxine (Mixed 10 mol/L+ 10 mol/L)

80

80
60

60
40

40

Gas : O2

20
0
0

10
Treatment time [min]Gas : Ar

20
0
0

20

20
40
60
Treatment time [min]80

図 14 Ar 注入時の単体溶液と混合溶液の DR の時間変化

Fig. 12 Decolorization rate of the single dye solutions and theFig. 14 Decolorization rate of the single dye solutions and themixed solution of two dyes as a function of time in the case of

mixed solution of two dyes as a function of time in the case ofoxygen injection.

argon injection.

Indigo carmine(Single 20 mol/L)
Azo phloxine(Single 20 mol/L)
Indigo carmine ＆ Azo phloxine(Mixed 10 mol/L+ 10 mol/L)

Energy efficiency for decolorization [mol/ Wh]

Energy efficiency for decolorization [mol/ Wh]

図 12 O2 注入時の単体溶液と混合溶液の DR の時間変化

300

10

200

Gas : O2100
00Indigo carmine(Single 20 mol/L)
Azo phloxine(Single 20 mol/L)
Indigo carmine ＆ Azo phloxine(Mixed 20 mol/L+ 20 mol/L)

10
Treatment time [min]20

Gas : Ar

5

0
0

20
40
60
Treatment time [min]80

図 13 O2 注入時の単体溶液と混合溶液の ED の時間変化

図15 Ar注入時の単体溶液と混合溶液のEDの時間変化

Fig. 13 Energy efficiency for decolorization of the single dye

Fig. 15 Energy efficiency for decolorization of the single dyesolutions and the mixed solution of two dyes as a function ofsolutions and the mixed solution of two dyes as a function oftime in the case of oxygen injection.

time in the case of argon injection.

carmine と Azo phloxine のそれぞれのヒドロキシラジカル

図より, 処理開始直後の ED は, Indigo carmine の単体溶液との反応性を比較すると, 僅かに Indigo carmine の方が高と比べ, 混合溶液の ED が減少していることがわかる. まいと考えられる.

た, Indigo carmine の DR の増加に伴い, 混合溶液の ED が

図 12 に, 注入ガスを酸素とした場合の単体溶液と混合

減少し, 15 分間の処理後には Azo phloxine の単体溶液と溶液の処理開始から 20 分までの DR の時間変化を示す.

ほぼ等しくなった. これは, 生成されたオゾンが Indigo

混合溶液中における Indigo carmine は, 1.7 分間で完全に

carmine とより多く反応し, Indigo carmine が先に完全脱色脱色され, Azo phloxine は, 30 分間で完全に脱色された.

され, その後, Azo phloxine とオゾンが反応したことが要

混合溶液の完全脱色に要したエネルギーは, 904 J である.

因として考えられる.

図より, Indigo carmine は, 単体溶液と比較し, 脱色の進展

図 14 に, 染料の濃度をそれぞれ 20 mol/L とした場合のが速まった. また, Azo phloxine は, 処理開始直後から 15単体溶液と混合溶液の DR の時間変化を示す. 注入ガスは分まで単体溶液と比べ, 脱色の進展が遅れたが, その後,アルゴンとしている. 混合溶液中における Indigo carmine

単体溶液と等しくなった.

は, 70 分間で完全に脱色され, Azo phloxine は, 90 分間で

図 13 に, 単体溶液と混合溶液の ED の時間変化を示す.

完全に脱色されている. 混合溶液の完全脱色に要したエ-5-

静電気学会誌 第 00 巻 第 0 号 (2012)
水中気泡内放電による混合した有機染料溶液の脱色（和田啓太ら）

Energy efficiency for decolorization [mol/ Wh]

Decolorization rate [%]100

Indigo carmine(Single 20 mol/L)
Azo phloxine(Single 20 mol/L)
Indigo carmine(Mixed 20 mol/L+ 20 mol/L)
Azo phloxine(Mixed 20 mol/L+ 20 mol/L)

60

200

40

Gas : O2

100

20
0
0

Indigo carmine(Single 20 mol/L)
Azo phloxine(Single 20 mol/L)
Indigo carmine ＆ Azo phloxine(Mixed 20 mol/L+ 20 mol/L)

300

Gas : O2

80

39

1

2
3
4
Treatment time [min]

5

0
0

1

2
3
4
Treatment time [min]5

図 16 O2 注入時の単体溶液と混合溶液の DR の時間変化

図 17 O2 注入時の単体溶液と混合溶液の ED の時間変化

Fig. 16 Decolorization rate of the single dye solutions and theFig. 17 Energy efficiency for decolorization of the single dye

mixed solution of two dyes as a function of time in the case ofsolutions and the mixed solution of two dyes as a function ofoxygen injection.

time in the case of oxygen injection.

ネルギーは, 6.36 kJ である. 混合溶液でも単体溶液の場進展が単体溶液と比べ遅れた原因に関しては, 本実験に合と同様に, Azo phloxine に比べ, Indigo carmine がより速おいて生成される活性種の量がそれほど多くはなかった

く脱色することがわかる. また, 混合溶液は, 単体溶液という可能性も考えられる.

と比較し, 脱色により多くの時間が必要であることがわ
4.

かる. これは混合溶液の染料の濃度が単体溶液と比べ 2

まとめ
本研究では, 水中気泡内放電により, 単体溶液と 2 種類の倍になっていることが要因である.
図 15 に, 単体溶液と混合溶液の ED の時間変化を示す.

有機染料を混合した溶液の脱色を行い, 処理特性を調べた.

図より, 処理開始直後の混合溶液の ED が, 単体溶液の場

この結果, 混合溶液中の Indigo carmine と Azo phloxine を完全合より増加していることがわかる. これは混合溶液の濃脱色することができた. また, 注入ガスを酸素とした場合に,度が単体溶液と比べ 2 倍となっているため, 処理対象がIndigo carmine を短時間で分解することができた.

増加し, ヒドロキシラジカルの再結合による消滅が減少

単体溶液とそれぞれ 10 mol/L で混合させた溶液の脱色率したことや, 処理対象と活性種が反応する量が増加したを比較すると, 混合溶液では, 単体溶液と比べ, アルゴンを9)注入すると, Azo phloxine の脱色の進展が遅れた. 酸素を注入

図 16 に, 注入ガスを酸素とした場合の単体溶液と混合すると Indigo carmine の脱色の進展が速まり, Azo phloxine のことが要因として考えられる .
溶液の DR の時間変化を示す. Indigo carmine は, 2.5 分間

脱色の進展が遅れた.

で完全に脱色され, Azo phloxine は, 60 分間で完全に脱色

単体溶液とそれぞれ 20 mol/L で混合させた溶液の脱色率

された. 混合溶液の完全脱色に要したエネルギーは, 2.15を比較すると, いずれのガスを注入した場合においても, 混

kJ である. 図より, アルゴンを注入した場合と同様に,合溶液のIndigo carmine およびAzo phloxine の脱色の進展が遅混合溶液では, いずれの染料も単体溶液に比べ, 脱色にれた. エネルギー効率に関しては, 処理開始直後においてアより多くの時間が必要であることがわかる.

ルゴンを注入した場合, 単体溶液と比べて増加したが, 酸素

図 17 に, 単体溶液と混合溶液の ED の時間変化を示す.

を注入した場合, 単体溶液の Indigo carmine 比べて減少した.

図より, Indigo carmine の単体溶液と比較すると, 処理開始直後では, 混合溶液の ED が減少している. これは混合

謝辞：本研究の脱色率の測定において大変なご協力をい溶液では, 生成された活性種が難分解性の Azo phloxine

ただきました，岩手大学農学部の小出章二先生に感謝申の分解にも寄与し, 処理開始直後の Indigo carmine の分解し上げます.

量が, 単体溶液と比べ減少したためであると考えられる.

なお，本研究は科学研究費補助金(課題番号:2038013)

さらに, Indigo carmine の脱色が進むにつれ, 混合溶液のの助成を受けていることを付記する.

ED は著しく減少した. また, 混合溶液において, 脱色の-6-静電気学会誌 第37巻 第 1 号（2013）
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40

参考文献
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2)
3)

4)
5)
6)

7)

8)
9)
10)

11)

田中俊逸・沖野龍文・藏崎正章・高橋洋介・東條卓
人・新岡正・山崎健一・安住薫・石塚真由美 : 「環境修復の科学と技術」，北海道大学出版会，pp.1-114（2007）
橋本良二・中澤廣：「地域のための環境再生読本-県
境廃棄物投 棄サイト-」，地域環境再生委員会，
pp.41-52 (2006)
P. C. Vandevivere, R. Bianchi and W. Vestraete :“Treatment and Reuse of Wastewater from the Textile
Wet-Processing Industry : Review of Emerging
Technologies”, J. Chem. Technol. Biotechnol. , Vol. 72,
pp. 289-302 (1998)
H. Akiyama : “Streamer Discharge in Liquides and their
Applications” , IEEE Trans. Dielectrics and ElectricalInsulation, Vol. 7, No. 5, pp. 646-653 (2000)
P. Lukes : Water treatment by pulsed streamer corona
discharge, Ph. D. Thesis (2001)
高橋克幸・高木浩一・颯田尚哉・秋山雅裕：「水中気泡内放電による有機染料の脱色におけるエネル
ギー効率の改善」,電気学会パルスパワー放電合同研究会資料, PPT-10-35 ED-10-33, pp.57-62 (2010)
K. Takahashi, Y. Sasaki, S. Mukaigawa, K. Takaki, T.
Fujiwara and N. Satta : “Purification of HighConductivity Water Using Gas-Liquid Phase Discharge
Reactor”, IEEE Trans. Plasma Sci. , Vol. 38, pp.
2694-2700 (2010)
米沢彩子, 高橋克幸, 颯田尚哉, 高木浩一: 「水中プラズマを用いたジクロロメタンの分解特性」, 静
電気学会誌, Vol.35, No.1, pp.31-37 (2011)
高橋克幸, 高木浩一, 颯田尚哉, 秋山雅裕 : 「水中気泡内放電を用いた 1,4-ジオキサンの分解」, 環境
工学研究論文集, Vol.47, pp.507-514 (2010)
M. J. Kirkpatrick, B. Dodet, E. Odic: “AtmosphericPressure Humid Argon DBD Plasma for the Applicationof Sterilization – Measurement and Simulation of

12)

13)

14)
15)

16)
17)

18)

19)

-7-

Hydrogen, Oxygen, and Hydrogen Peroxide Formation”,
I. J. PEST, Vol.1, No.1, pp.96-101 (2007)
C. Wang and N. Srivastava: “OH number densities andplasma jet behavior in atmospheric microwave plasma
jets operating with different plasma gases (Ar, Ar/N2,
and Ar/O2)”, Eur. Phys. J. D, Vol. 60, pp. 465-477(2010)Y. S. Chen, X. S. Zhang, Y. C. Dai and W. K. Yuan:“Pulsed High-Voltage Discharge Plasma for Degradationof Phenol in Aqueous Solution”, Separ. Purif. Tech,
Vol.34 , pp.5-12 (2004)
K. Takahashi, K. Takaki and N. Satta: “Water
remediation using pulsed power discharge under waterwith advanced oxidation process”, J. Adv. Oxidat., Vol.
15, No. 2, pp.365-373 (2012. 6)
田畑則一：「2.オゾンの発生と生成効率:オゾナイザの最近の動向」，プラズマ・核融合学会誌, Vol.74,
No.10, pp.1119-1126 (1998)
K. Takeuchi and T. Ibuki: “Quantitative Determinationof Aqueous-Phase Ozone by Chemiluminescence Using
Indigo-5,5’-disulfonate”, Anal. Chem. Vol. 61, pp.
619-623 (1989)
H. Liao, D. Stenman and M. Jonsson: “Study of Indigo
carmine as radical probe in photocatalysis”, J. Photoch.
Photobio. A, Vol. 202, pp. 86-91 (2009)
E.M. Knipping and D. Dabdub: “Modeling Cl2
formation from aqueous NaCl particles: Evidence forinterfacial reactions and importance of Cl2
decomposition in alkaline solution”, J. Geophys. Res.,
Vol.107, No. D18, p. 4360 (2002)
Cs.M. Földváry and L. Wojnárovits: “The effect ofhigh-energy radiation on aqueous solution of Acid Red 1
textile dye”, Radiat. Phys. Chem., Vol. 76,
pp.1485-1488 (2007)
A Reife, D Betowski and HS Freeman: “Environmental
Analysis and Remediation”, Wiley, New York, p.46
(1998)