P04 二酸化チタン・超音波触媒法を用いた殺菌における超音波周波数の影響(ポスター発表)
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概要
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Ultrasonic is widely used to disinfect drinking water and wastewater due to its physical and chemical effects on microorganisms. Our observations showed an enhancement of sonochemical reaction by containing TiO_2 photocatalyst (US/TiO_2 method). We also reported the germicidal efficacy of US/TiO_2 method. The aim of this study was to investigate the effect of ultrasonic frequency on the inactivation of Escherichia coli (E.coli) coupled with TiO_2. A TiO_2 nonwoven fabric was used in this study. Ultrasonic waves (36, 100, 300, 500 or 1000 kHz) were used to treat aqueous suspensions of E.coli (10ml). Before sonication, the number of E.coli in suspensions was adjusted to 2.5×10^8 colony forming units (cfu)/ml. At the same power density and the same exposure time, sonication at high frequency (500 or 1000 kHz) resulted in a lower destruction of E.coli than sonication at low frequency (36 or 100 kHz). The destruction of E.coli exhibits pseudo-first-order behavior and the rate constant vary from 1.9×10^<-2> to 3.8×10^<-1> min1 by changing of ultrasonic frequency with TiO_2. The major factor of cell killing was investigated by quantification of OH radical generation, behaving as chemical factor, by using DHBA as an index of amount of OH radical generation. At high frequency the amount of OH radical generation was much greater than the amount at low frequency. The amount vary from 3.1 to 65 μM with TiO_2. Thus at low frequency the hydromechanical shear forces, behaving as physical factor, produced by ultrasonic cavitation are more important for destruction of E.coli than chemical factor, OH radicals. At high frequency, OH radicals have a primary role in destruction of E.coli as observed by the quantitative studies.
- 日本ソノケミストリー学会の論文
- 2010-10-21
著者
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