JP4560606B2 - Submerged plasma reactor and crystal synthesis method - Google Patents

Submerged plasma reactor and crystal synthesis method Download PDF

Info

Publication number
JP4560606B2
JP4560606B2 JP2004045545A JP2004045545A JP4560606B2 JP 4560606 B2 JP4560606 B2 JP 4560606B2 JP 2004045545 A JP2004045545 A JP 2004045545A JP 2004045545 A JP2004045545 A JP 2004045545A JP 4560606 B2 JP4560606 B2 JP 4560606B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
reducing agent
bubbles
plasma
crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004045545A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005230753A (en
Inventor
洋通 豊田
信福 野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ehime University NUC
Original Assignee
Ehime University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ehime University NUC filed Critical Ehime University NUC
Priority to JP2004045545A priority Critical patent/JP4560606B2/en
Publication of JP2005230753A publication Critical patent/JP2005230753A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4560606B2 publication Critical patent/JP4560606B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Description

この発明は、液体中においてプラズマを発生させて化学反応を起こさせる化学反応装置に関するものである。 The present invention relates to a chemical reaction apparatus for generating a chemical reaction by generating plasma in a liquid.

従来より、プラズマを用いた結晶合成技術として気相プラズマによる蒸着技術が幅広く利用されている。たとえば特許文献１にはプラズマＣＶＤ法によってシリコンまたは立方晶シリコンカーバイドの表面にダイヤモンド膜を形成することが記載されている。また、特許文献２、特許文献３には液体中に気泡を発生させるとともに電磁波を照射して、液中でプラズマを発生させてタイヤモンド等を合成したり膜を形成する発明が記載されている。
特開平１０−８１５８９号公報 特開２００３−２９７５９８号公報 国際公開第０３／０８６６１５号パンフレット Conventionally, vapor deposition technology using gas phase plasma has been widely used as a crystal synthesis technology using plasma. For example, Patent Document 1 describes that a diamond film is formed on the surface of silicon or cubic silicon carbide by plasma CVD. Patent Documents 2 and 3 describe inventions in which bubbles are generated in a liquid and electromagnetic waves are irradiated to generate plasma in the liquid to synthesize tiremonds or form a film. .
Japanese Patent Laid-Open No. 10-81589 JP 2003-297598 A International Publication No. 03/086615 Pamphlet

特許文献１に記載の方法等プラズマＣＶＤ法では目的の結晶性物質を大量に合成することは困難である。従って、ある程度厚みのある結晶膜を形成しようとすれば、長時間を要する。あえて蒸着速度を上げるために、メタン等の原材料物質を急速に供給することは危険を招くことにもなりかねない。また、気相で高エネルギーのプラズマを発生させると高温になり、熱に弱い基板材料へ蒸着することはできない。 In the plasma CVD method such as the method described in Patent Document 1, it is difficult to synthesize a target crystalline substance in a large amount. Therefore, it takes a long time to form a crystal film having a certain thickness. In order to increase the deposition rate, supplying raw materials such as methane rapidly can be dangerous. Further, when high energy plasma is generated in the gas phase, the temperature becomes high, and it cannot be deposited on a substrate material that is vulnerable to heat.

特許文献２、特許文献３には、超音波照射等の手段によって液体中で気泡を発生させるとともに電磁波を照射して、液中で高エネルギーのプラズマを発生することが記載されている。この液中プラズマの技術によれば、物質密度の高い液体中でプラズマを発生させるので、高密度の原料物質が供給され、物質の合成、分解等の反応を高速で行うことができるものである。この技術を用いて生成したアモルファス炭素膜は硬度が高く、有用なものであった。しかし、この液中プラズマ発生装置および発生方法はアモルファス物質の合成だけでなく、結晶性物質の合成等にも適用できるものである。したがって、高純度で付加価値が高い結晶物質の合成などができる液中プラズマ反応装置や結晶合成方法が望まれる。 Patent Documents 2 and 3 describe that bubbles are generated in a liquid by means such as ultrasonic irradiation, and electromagnetic waves are irradiated to generate high energy plasma in the liquid. According to this submerged plasma technology, plasma is generated in a liquid having a high substance density, so that a high-density raw material is supplied and reactions such as synthesis and decomposition of the substance can be performed at high speed. . The amorphous carbon film produced using this technique has a high hardness and is useful. However, this in-liquid plasma generator and generation method can be applied not only to the synthesis of amorphous substances but also to the synthesis of crystalline substances. Therefore, an in-liquid plasma reactor and a crystal synthesis method capable of synthesizing a crystal material with high purity and high added value are desired.

この発明は、反応速度が高く、安全で取り扱いやすいという液中プラズマの特性を生かしながら、しかも、高純度で付加価値が高い結晶物質の合成などができる液中プラズマ反応装置、液中プラズマによる反応方法および結晶合成方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a submerged plasma reactor capable of synthesizing high purity and high added value crystal materials while utilizing the characteristics of submerged plasma, which has a high reaction rate and is safe and easy to handle. It is an object to provide a method and a crystal synthesis method.

上記の課題を解決するために、本発明に係る液中プラズマ反応装置は、液体を保持するための容器と、液体中に電磁波を照射するための電磁波照射手段と、液体中で気泡を発生させるための気泡発生手段と、液体中に還元剤を供給する還元剤供給手段を有するものである。還元剤供給手段は気体の還元剤を供給するものであり、マイクロバブル発生器を有するものであってもよい。また、還元剤供給手段は、液体又は固体の還元剤を供給するものであってもよい。 In order to solve the above-described problems, a submerged plasma reactor according to the present invention generates a bubble in a liquid, a container for holding the liquid, an electromagnetic wave irradiation means for irradiating the liquid with an electromagnetic wave, and the like. And a reducing agent supply means for supplying a reducing agent into the liquid. The reducing agent supply means supplies a gaseous reducing agent, and may have a microbubble generator. The reducing agent supply means may supply a liquid or solid reducing agent.

さらに、本発明に係る結晶合成方法は、原料の液体へ還元剤供給手段によって還元剤を供給し、液体中で気泡を発生させるとともに、気泡に電磁波を照射して気泡中にプラズマを発生させて結晶の合成を行うものである。マイクロバブル発生器によって気体の還元剤を微細な気泡にするものとすることもできる。 Furthermore, the crystal synthesis method according to the present invention supplies a reducing agent to a raw material liquid by a reducing agent supply means to generate bubbles in the liquid and irradiate the bubbles with electromagnetic waves to generate plasma in the bubbles. Crystal synthesis is performed. The gas reducing agent can be made into fine bubbles by the microbubble generator.

この発明の本発明に係る液中プラズマ反応装置、液中プラズマによる反応方法および結晶合成方法は、局所的には高エネルギーでありながら巨視的には低温であり安全で取り扱いやすい液中プラズマにより高い反応速度で化学反応を生じさせ、供給される還元剤によって非結晶成分を除去し、純度の高い物質の合成等に使用できるという効果を有する。 The submerged plasma reactor, the submerged plasma reaction method and the crystal synthesis method according to the present invention of the present invention are higher in submerged plasma that is locally high in energy but low in temperature and safe and easy to handle. A chemical reaction is generated at a reaction rate, and an amorphous component is removed by a supplied reducing agent, which can be used for synthesizing a highly pure substance.

この発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る液中プラズマ反応装置の一例を示す説明図である。液中プラズマ反応装置１の反応容器２には液体３を入れるようになっている。反応容器２の大きさは必要とされる処理能力に応じて適宜選択でき、ビーカー程度の小型のものであっても、大型プラントとして実施するための大型の処理槽であってもよい。ここで、ステンレス製の容器を用いている。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing an example of an in-liquid plasma reactor according to the present invention. The liquid 3 is placed in the reaction vessel 2 of the in-liquid plasma reactor 1. The size of the reaction vessel 2 can be appropriately selected according to the required processing capacity, and may be a small one such as a beaker or a large processing tank for carrying out as a large plant. Here, a stainless steel container is used.

超音波照射手段４は液体３中に超音波を照射するためのものである。超音波を照射することにより、液体中で気泡が発生する。すなわち、図１の例では超音波照射手段４は気泡発生手段として機能している。気泡発生手段としては、加熱手段を設けて液体を加熱して気泡を発生させるものでもよく、また、反応容器２を別の容器で覆い、真空ポンプ等で減圧することによって気泡を発生させることもでき、あるいは外部より気体を導入するようにしてもよく、さらにはこれらの組み合わせであってもよい。 The ultrasonic irradiation means 4 is for irradiating the liquid 3 with ultrasonic waves. By irradiating with ultrasonic waves, bubbles are generated in the liquid. That is, in the example of FIG. 1, the ultrasonic irradiation means 4 functions as a bubble generating means. As the bubble generating means, a heating means may be provided to generate bubbles by heating the liquid, or the bubbles may be generated by covering the reaction vessel 2 with another vessel and reducing the pressure with a vacuum pump or the like. Or a gas may be introduced from the outside, or a combination thereof.

液中プラズマ反応装置１は、電磁波照射手段５を有する。この例では電磁波照射手段５は超音波発生手段４に対向して設けられており、超音波によって気泡が形成される位置に電磁波を集中的に照射するようになっている。また、気泡が発生する場所に基板６を保持する位置が設定されている。 The submerged plasma reactor 1 has an electromagnetic wave irradiation means 5. In this example, the electromagnetic wave irradiation means 5 is provided opposite to the ultrasonic wave generation means 4 so as to irradiate the electromagnetic waves in a concentrated manner at a position where bubbles are formed by the ultrasonic waves. Further, a position for holding the substrate 6 is set at a place where bubbles are generated.

液中プラズマ反応装置１は、さらに還元剤供給手段７を有する。図１の例では、還元性気液混合タンク８、ノズル９および還元性気液混合タンク８とノズル９を結ぶ配管１０により構成される。還元性気液混合タンク８は、還元作用を有する気体を液体に混合させた状態で貯留するものである。 The submerged plasma reactor 1 further has a reducing agent supply means 7. In the example of FIG. 1, the reductive gas / liquid mixing tank 8, the nozzle 9, and the piping 10 connecting the reductive gas / liquid mixing tank 8 and the nozzle 9 are configured. The reducing gas-liquid mixing tank 8 stores a gas having a reducing action in a mixed state with a liquid.

ついで、図１に示す液中プラズマ反応装置１により液中プラズマを発生させて結晶の合成を行う結晶合成方法について説明する。反応容器２に合成しようとする結晶の原料となる物質を含む原料液体３を入れる。また、還元性気液混合タンク８に還元剤を入れる。還元剤として液体のもの以外に、気体の還元剤を液体に混合して貯留することができる。また、液体の還元剤と気体の還元剤を混合してもよい。気体としては水素ガス、ハロゲンガス、ジボラン等の各種還元性ガスを、液体としては、水、アルコール類、テトラヒドロフランなどの飽和（または部分飽和）複素環化合物、水素化ホウ素ナトリウムあるいは水素リチウムアルミニウムなどの還元性固体を溶かした溶液などの還元性液体が用いられる。例えば、ダイヤモンドの合成においては、原料液体に灯油やベンゼンなどの炭化水素類を、還元性気体としては水素ガスを、還元性液体としては水を用いることができる。シリコンカーバイドの合成においては、原料液体にシリコンオイルと灯油の混合液を、還元性気体としては水素ガスを、還元性液体としては水を用いることができる。還元性気液混合タンク８に貯留された還元剤は配管１０を通りノズル９によって原料液体３中へ供給される。 Next, a crystal synthesis method for synthesizing crystals by generating in-liquid plasma with the in-liquid plasma reactor 1 shown in FIG. 1 will be described. A raw material liquid 3 containing a substance that is a raw material for crystals to be synthesized is placed in the reaction vessel 2. Further, a reducing agent is put into the reducing gas-liquid mixing tank 8. In addition to a liquid reducing agent, a gaseous reducing agent can be mixed and stored in the liquid. Also, a liquid reducing agent and a gaseous reducing agent may be mixed. Various reducing gases such as hydrogen gas, halogen gas, and diborane are used as the gas. Examples of the liquid include saturated (or partially saturated) heterocyclic compounds such as water, alcohols, and tetrahydrofuran, sodium borohydride, or lithium aluminum aluminum. A reducing liquid such as a solution in which a reducing solid is dissolved is used. For example, in the synthesis of diamond, hydrocarbons such as kerosene and benzene can be used as a raw material liquid, hydrogen gas as a reducing gas, and water as a reducing liquid. In the synthesis of silicon carbide, a mixture of silicon oil and kerosene can be used as a raw material liquid, hydrogen gas as a reducing gas, and water as a reducing liquid. The reducing agent stored in the reducing gas-liquid mixing tank 8 passes through the pipe 10 and is supplied into the raw material liquid 3 by the nozzle 9.

超音波発生手段４を作動させて原料液体３中に超音波を照射することによって、原料液体３中に気泡が発生する。気泡の発生としては、単一または数個の気泡を発生させて局所的に大きなエネルギーを発生させる方法と、多数の気泡を雲状に発生させて全体としてより大きなエネルギーを発生させる方法があり、用途に応じて選択できる。また、本例ではノズル９の出口は超音波の照射位置に向けられており、ノズル９から供給される還元剤は超音波によって撹拌され、原料液体３と良好に混合される。すなわち、本例では超音波照射手段４は気泡発生手段として作用するほか、還元剤の撹拌手段としても作用する。 Bubbles are generated in the raw material liquid 3 by operating the ultrasonic wave generation means 4 and irradiating the raw material liquid 3 with ultrasonic waves. The generation of bubbles includes a method of generating a large energy locally by generating a single or several bubbles, and a method of generating a larger energy as a whole by generating a large number of bubbles in a cloud shape, It can be selected according to the application. In this example, the outlet of the nozzle 9 is directed to the ultrasonic irradiation position, and the reducing agent supplied from the nozzle 9 is agitated by the ultrasonic wave and is well mixed with the raw material liquid 3. That is, in this example, the ultrasonic wave irradiation means 4 acts not only as a bubble generation means but also as a reducing agent stirring means.

電磁波照射手段５によって気泡が発生する位置に電磁波が照射される。気泡の内部はプラズマが発生しやすい状態になっているが、ここに強力な電磁波を照射することによりプラズマが形成される。このプラズマは局所的には高温・高エネルギーであって物質の分解・合成に効果的なものであるが、一方、液中にあるために巨視的には低温であり安全で取り扱いやすいものである。 An electromagnetic wave is irradiated to the position where bubbles are generated by the electromagnetic wave irradiation means 5. The inside of the bubble is in a state where plasma is likely to be generated, but plasma is formed by irradiating a strong electromagnetic wave here. This plasma is locally high temperature and high energy and is effective for decomposition and synthesis of substances, but on the other hand, it is macroscopically low in temperature and safe and easy to handle. .

このように発生させたプラズマはさまざまな処理を行うことできるが、本発明の液中プラズマ反応装置は特に結晶性物質の合成に適したものである。本例においては、基板６を気泡の発生する位置に配置し、結晶性物質を基板６の表面上に膜状に形成させる。ＣＶＤ法等従来の気相による蒸着と異なり、物質密度の高い液体を原料として使用するために結晶膜の形成速度は著しく向上する。また、液中で反応させることにより液体による冷却効果があり、熱に弱い物質を基板として用いることができ、プラスチックや紙、木材等従来では考えられなかったような材料を基板として使用することができる。 The plasma generated in this way can be subjected to various treatments, but the submerged plasma reactor of the present invention is particularly suitable for the synthesis of crystalline substances. In this example, the substrate 6 is disposed at a position where bubbles are generated, and the crystalline substance is formed on the surface of the substrate 6 in the form of a film. Unlike the conventional vapor deposition such as the CVD method, since the liquid having a high material density is used as a raw material, the formation rate of the crystal film is remarkably improved. In addition, by reacting in the liquid, there is a cooling effect by the liquid, a substance that is weak against heat can be used as the substrate, and a material such as plastic, paper, wood, etc., which has not been considered in the past can be used as the substrate. it can.

基板上に結晶膜を合成するほか、たとえば種となる小結晶を気泡の位置に置いて、３次元的な結晶を合成することもでき、さらに、カーボンナノチューブのような微小な結晶を合成することもできる。 In addition to synthesizing a crystal film on the substrate, for example, a three-dimensional crystal can be synthesized by placing a small crystal as a seed at the position of the bubble, and furthermore, a fine crystal such as a carbon nanotube can be synthesized. You can also.

本発明の結晶合成方法では、原料の液体へ還元剤供給手段によって還元剤を供給するので、原料物質から目的の結晶の合成反応と同時に還元反応が起きる。この還元反応により酸化物や非結晶成分は取り除かれ、きわめて純度の高い結晶が得られる。本発明では液体中のプラズマを使用するので、還元剤として気体のほかに液体や固体も使用できる。従来の気相プラズマ法では液体や固体の還元剤を使用することは考えられないので、本発明によって還元剤の選択範囲が極めて広くなった。物質密度の高い液体や固体の還元剤を使用することによって還元反応の速度を高めることができ、高純度の結晶を高速度で合成することができる。また、本例においては気体の還元剤も液体と混合して供給されるので、均質かつ高い濃度で供給できるとともに、供給量の厳密な管理が可能になる。 In the crystal synthesis method of the present invention, since the reducing agent is supplied to the raw material liquid by the reducing agent supply means, the reduction reaction occurs simultaneously with the synthesis reaction of the target crystal from the raw material. By this reduction reaction, oxides and amorphous components are removed, and extremely pure crystals are obtained. Since plasma in a liquid is used in the present invention, a liquid or a solid can be used as a reducing agent in addition to a gas. Since it is unthinkable to use a liquid or solid reducing agent in the conventional gas phase plasma method, the selection range of the reducing agent is greatly expanded by the present invention. By using a liquid or solid reducing agent having a high material density, the speed of the reduction reaction can be increased, and high-purity crystals can be synthesized at a high speed. In this example, since the gaseous reducing agent is also mixed with the liquid and supplied, it can be supplied at a uniform and high concentration, and the supply amount can be strictly controlled.

つぎに、この発明の別の実施の形態について説明する。図２は、液中プラズマ反応装置の別の例を示す説明図である。この例においても液中プラズマ反応装置１は、原料液体３を入れる反応容器２と超音波照射手段４と電磁波照射手段５と還元剤供給手段７を備える。また、同様に超音波によって気泡が発生する場所に基板６を保持する位置が設定されている。そして、この実施の形態においては、還元剤供給手段７は、環状の配管１０、還元性気体導入管１１、マイクロバブル発生器１２、還元剤分散混合装置１３、ポンプ１４を有する。還元剤導入管１１は水素ガスボンベ（図示省略）などに接続されており、還元性気体をマイクロバブル発生器１２に導入する。マイクロバブル発生器１２は気体を多数の微細な気泡として液体に混合させるものである。還元剤分散混合装置１３は環状の配管７によって反応容器２に接続されており、配管１０中に設けられているポンプ１４によって還元剤分散混合装置１３の中の液体は反応容器２に供給されるとともに、反応容器２からまた還元剤分散混合装置１３へ送り返される、というように循環経路が形成されている。 Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is an explanatory view showing another example of the in-liquid plasma reactor. Also in this example, the in-liquid plasma reaction apparatus 1 includes a reaction vessel 2 in which the raw material liquid 3 is placed, an ultrasonic irradiation unit 4, an electromagnetic wave irradiation unit 5, and a reducing agent supply unit 7. Similarly, a position for holding the substrate 6 is set at a place where bubbles are generated by ultrasonic waves. In this embodiment, the reducing agent supply means 7 includes an annular pipe 10, a reducing gas introduction pipe 11, a microbubble generator 12, a reducing agent dispersion and mixing device 13, and a pump 14. The reducing agent introduction pipe 11 is connected to a hydrogen gas cylinder (not shown) or the like, and introduces reducing gas into the microbubble generator 12. The microbubble generator 12 mixes a gas with a liquid as many fine bubbles. The reducing agent dispersion mixing device 13 is connected to the reaction vessel 2 by an annular pipe 7, and the liquid in the reducing agent dispersion mixing device 13 is supplied to the reaction vessel 2 by a pump 14 provided in the piping 10. At the same time, a circulation path is formed such that the reaction vessel 2 is sent back to the reducing agent dispersion mixing device 13 again.

反応容器２および還元剤分散混合装置１３に結晶の原料となる物質を含む原料液体を入れる。この実施の形態においては気体の還元剤が使用される。気体の還元剤は還元剤導入管１１を通してマイクロバブル発生器１２に導入され、マイクロバブル発生器１２によって微小な気泡の形で原料液体３に混入される。このようにすることにより、液中プラズマにおいて使用困難な気体の還元剤も均質で効率的に供給することができる。 The reaction vessel 2 and the reducing agent dispersion mixing device 13 are charged with a raw material liquid containing a substance to be a crystal raw material. In this embodiment, a gaseous reducing agent is used. The gaseous reducing agent is introduced into the microbubble generator 12 through the reducing agent introduction tube 11 and is mixed into the raw material liquid 3 in the form of minute bubbles by the microbubble generator 12. In this way, a gaseous reducing agent that is difficult to use in liquid plasma can be supplied uniformly and efficiently.

物質密度の高い原料液体に比較して密度の低い気体の還元剤は早く消耗されるが、配管１０によって原料液体は循環され、多くの還元剤を含む混合液が連続的に反応容器２に供給される。なお図２の例では省略されているが、外部から原料液体を導入する導入口を循環経路のいずれかの部位に設けることもできる。このようにすることによって、消耗した分の原料液体を補充し、装置全体を停止することなく長期間にわたって連続的に結晶の合成を行うことができる。 The gas reducing agent having a low density is consumed faster than the raw material liquid having a high material density, but the raw material liquid is circulated by the pipe 10 and a mixed liquid containing many reducing agents is continuously supplied to the reaction vessel 2. Is done. Although omitted in the example of FIG. 2, an introduction port for introducing the raw material liquid from the outside can be provided in any part of the circulation path. By doing so, it is possible to replenish the consumed raw material liquid and continuously synthesize crystals over a long period of time without stopping the entire apparatus.

この発明は、結晶以外の物質の合成に使用して、非結晶性物質のうち特定の不要物質のみを選択的に除去してもよい。他の方法で合成された物質に本発明を適用して不純物を除去するような方法も可能である。 The present invention may be used for the synthesis of substances other than crystals and selectively remove only specific unnecessary substances from non-crystalline substances. A method of removing impurities by applying the present invention to a substance synthesized by another method is also possible.

この発明の液中プラズマ反応装置および結晶合成方法は、高純度の結晶を高速に合成できるものである。使用できる原料液体や還元剤は広範であり、さまざまな結晶性物質の合成に適用できるものである。 The submerged plasma reactor and crystal synthesis method of the present invention can synthesize high-purity crystals at high speed. The raw material liquids and reducing agents that can be used are wide and applicable to the synthesis of various crystalline substances.

液中プラズマ反応装置の第１の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 1st example of a plasma reaction apparatus in a liquid. 液中プラズマ反応装置の第２の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 2nd example of a plasma reaction apparatus in a liquid.

符号の説明Explanation of symbols

１．液中プラズマ反応装置
２．反応容器
３．原料液体
４．超音波照射手段
５．電磁波照射手段
６．基板
７．還元剤供給手段
８．還元性気液混合タンク
９．ノズル
１０．配管
１１．還元性気体導入管
１２．マイクロバブル発生器
１３．還元剤分散混合装置
１４．ポンプ

1. Submerged plasma reactor 2. 2. Reaction vessel 3. Raw material liquid 4. Ultrasonic irradiation means 5. Electromagnetic wave irradiation means Substrate 7. Reducing agent supply means8. 8. Reducing gas-liquid mixing tank Nozzle 10. Piping 11. Reducing gas introduction pipe 12. Microbubble generator 13. Reducing agent dispersion mixing device 14. pump

Claims (2)

液体を保持するための容器と、液体中に電磁波を照射するための電磁波照射手段と、液体中で気泡を発生させるための気泡発生手段と、液体中に気体の還元剤を供給するマイクロバブル発生器を有する還元剤供給手段を有する液中プラズマ反応装置。 A container for holding a liquid, and electromagnetic wave irradiation means for irradiating an electromagnetic wave in a liquid, a bubble generation means for generating a bubble in the liquid, a microbubble generating supplies gas of a reducing agent in a liquid A submerged plasma reactor having a reducing agent supply means having a vessel . 原料の液体へ還元剤供給手段によって還元剤を供給し、液体中で気泡を発生させるとともに、気泡に電磁波を照射して気泡中にプラズマを発生させて結晶の合成を行う結晶合成方法であって、マイクロバブル発生器によって気体の還元剤を微細な気泡にすることを特徴とする結晶合成方法。A crystal synthesis method for synthesizing a crystal by supplying a reducing agent to a raw material liquid by a reducing agent supply means to generate bubbles in the liquid and irradiating the bubbles with electromagnetic waves to generate plasma in the bubbles. A method for synthesizing crystals, wherein the gas reducing agent is made into fine bubbles by a microbubble generator.
JP2004045545A 2004-02-23 2004-02-23 Submerged plasma reactor and crystal synthesis method Expired - Lifetime JP4560606B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004045545A JP4560606B2 (en) 2004-02-23 2004-02-23 Submerged plasma reactor and crystal synthesis method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004045545A JP4560606B2 (en) 2004-02-23 2004-02-23 Submerged plasma reactor and crystal synthesis method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005230753A JP2005230753A (en) 2005-09-02
JP4560606B2 true JP4560606B2 (en) 2010-10-13

Family

ID=35014250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004045545A Expired - Lifetime JP4560606B2 (en) 2004-02-23 2004-02-23 Submerged plasma reactor and crystal synthesis method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4560606B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013150959A1 (en) 2012-04-02 2013-10-10 株式会社Ｔａａｎｅ Method and device for generating hydrogen plasma field

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3969444B2 (en) * 2005-09-29 2007-09-05 トヨタ自動車株式会社 Method for producing noble metal catalyst
JP5119431B2 (en) * 2006-02-13 2013-01-16 国立大学法人東北大学 Method for producing monodisperse nanodiamond particles
JP2008173521A (en) * 2006-08-09 2008-07-31 Honda Electronic Co Ltd Submerged plasma treatment apparatus and submerged plasma treatment method
JP4930918B2 (en) * 2006-12-18 2012-05-16 国立大学法人愛媛大学 Diamond manufacturing method
JP5463282B2 (en) * 2008-03-26 2014-04-09 勝 堀 Method for producing graphene
JP5246710B2 (en) * 2009-06-16 2013-07-24 国立大学法人愛媛大学 Film forming method using liquid plasma and liquid plasma forming apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002336650A (en) * 2001-05-15 2002-11-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method of treating waste combustion gas
JP2003062579A (en) * 2001-08-27 2003-03-04 Kobe Steel Ltd Treating method of liquid and device therefor
JP2003297598A (en) * 2002-04-01 2003-10-17 Techno Network Shikoku Co Ltd Plasma generating method, and plasma generating device
WO2003096767A1 (en) * 2002-05-08 2003-11-20 Chak Man Thomas Chang A plasma formed in a fluid

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002336650A (en) * 2001-05-15 2002-11-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method of treating waste combustion gas
JP2003062579A (en) * 2001-08-27 2003-03-04 Kobe Steel Ltd Treating method of liquid and device therefor
JP2003297598A (en) * 2002-04-01 2003-10-17 Techno Network Shikoku Co Ltd Plasma generating method, and plasma generating device
WO2003096767A1 (en) * 2002-05-08 2003-11-20 Chak Man Thomas Chang A plasma formed in a fluid
JP2005529455A (en) * 2002-05-08 2005-09-29 マン トーマス チャン チャック Plasma created in fluid

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013150959A1 (en) 2012-04-02 2013-10-10 株式会社Ｔａａｎｅ Method and device for generating hydrogen plasma field
WO2013150581A1 (en) 2012-04-02 2013-10-10 株式会社Ｔａａｎｅ Method and device for generating hydrogen plasma

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005230753A (en) 2005-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chakma et al. Dye decolorization with hybrid advanced oxidation processes comprising sonolysis/Fenton-like/photo-ferrioxalate systems: a mechanistic investigation
JP4710048B2 (en) Hydrogen generator and hydrogen generation method
Suslick The chemical effects of ultrasound
JP5251184B2 (en) Gas dissolved water supply system
JP4560606B2 (en) Submerged plasma reactor and crystal synthesis method
JP5900992B2 (en) Hydrogen gas generation method and apparatus
JP2008044832A (en) Method of manufacturing magnesium-based hydride and apparatus for manufacturing magnesium-based hydride
JP2008221121A (en) Cavitation reaction acceleration method and method of producing metallic nanoparticle using the same
Wenjun et al. Removal of organic matter and ammonia nitrogen in azodicarbonamide wastewater by a combination of power ultrasound radiation and hydrogen peroxide
JP3624238B2 (en) Method and apparatus for generating plasma
US20090028782A1 (en) Activation of metal hydrides
US7067204B2 (en) Submerged plasma generator, method of generating plasma in liquid and method of decomposing toxic substance with plasma in liquid
JP3624239B2 (en) Liquid plasma generator, thin film forming method, and silicon carbide film
Merouani et al. The sonochemical approach for hydrogen production
Kerabchi et al. Liquid depth effect on the acoustic generation of hydroxyl radical for large scale sonochemical reactors
JP4446030B2 (en) Liquid plasma generator and liquid plasma generation method
Belmonte et al. Fundamentals and applications of late post-discharge processes
JP2004306029A (en) Chemical reactor and decomposing method of toxic substance
Sonawane et al. Hydrodynamic cavitation-assisted synthesis of nanocalcite
JP2007253120A (en) Ultrasonic cleaning method
RU2473463C2 (en) Method of obtaining highly rigid carbon nanoparticles c8
JP4370378B2 (en) Porous membrane, production apparatus and production method thereof
JP2005235662A (en) Plasma device in liquid, and plasma generating method in liquid
Nagata et al. Acoustic cavitation in water under rare gas atmosphere
CN101519186B (en) Activation of metal hydrides

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20070208

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070210

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20070208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090303

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090430

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20090430

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20090501

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100621

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4560606

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

EXPY Cancellation because of completion of term