堀越 智

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疎水性の単層カーボンナノチューブ（SWNTs）表面への界面活性剤分子の吸着挙動を分子動力学法および濁度，分散率測定による実験的手法により検討した。本論文では，一般的な界面活性剤分子であるドデシル硫酸ナトリウム（SDS）およびセチルトリメチルアンモニウムブロミド（CTAB）をモデルとして用い，その構造による吸着挙動の違いとそれが疎水性粒子の分散率に与える影響について議論した。SWNTsの分散率の違いが界面活性剤分子の構造によって異なることを実験的に見いだした。SDS分子の親水基は吸着の初期において疎水性表面に吸着し，疎水基は疎水性表面において吸着度脱着を繰り返した。SDSと比較して，CTAB分子は疎水性表面に安定な吸着層を形成した。結果として，SDSおよびCTABのSWNTs表面への吸着挙動がまったく異なりこれが分散率の違いに大きく影響していることが示唆された。

マイクロ波をエネルギー源とする粒状の無電極紫外線ランプ（microwave discharge electrodeless lamp：MDEL）を試作し，マイクロ波によるランプの自己点灯効率や1，4－ジオキサン水溶液の光分解速度から，水処理の性能評価を行った。粒状MDELを20個入れた循環式反応容器を用いて，ジオキサン水溶液を循環させながら分解し，濃度や全有機炭素量の減少から分解効率を検討した。比較実験として，棒状MDELや有電極低圧水銀ランプを用いた分解実験も同様に行い，MDELの表面積や消費電力の観点から，粒状MDELの優位性を明らかにした。一方，反応容器の通過回数に対するジオキサン水溶液の分解率を求めた結果，3回の流通で93％の分解率が観測された。分解時間に対するジオキサン水溶液のLC-MS測定から，分解中間生成物の分析を行った結果，初期分解メカニズムとして，^·OHラジカルによる攻撃と，それに伴う環状構造の分解が進行することを明らかにした。