形状選択性を有する新規半導体光触媒反応系の構築

• Project/Area Number: 06239235
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 大谷 文章 京都大学, 工学部, 助手 (80176924)
• Project Period (FY): 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 1994: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
• Keywords: 酸化チタン / 光触媒能 / 立体選択性 / トンネル構造 / 層状構造 / インターカレーション / 四チタン酸

Research Abstract

光触媒反応ひろく用いられる酸化チタン(IV)(TiO_2)の多くは、細孔をもたない球状の一次粒子から構成されているので、基質の大きさや形状に基づく選択性をもとめることは困難である。本研究では、光触媒能と立体選択性の両方を備えた触媒の開発をめざして、トンネルや層状構造をもつTiO_2(B)あるいはチタン酸化物を調製し、水溶液懸濁系あるいは基質をインタカレーションさせた無溶媒系における光触媒活性を検討した。
単斜晶系TiO_2(TiO_2(B))およびチタン酸(Table 1)は既報^<1)>にしたがって合成し、粉末X線回折(XRD)によりその構造を確認した。塩化白金酸水溶液からの含浸法により白金(2wt%)を担持させ、473Kで水素還元を行った。水懸濁系の光触媒活性測定については既に報告した^<2)>。ベンジルアミン(BA)を水溶液あるいはメタノール溶液から四チタン酸一水和物(TTA)にインタカレーションさせ、空気またはアルゴン下、無溶媒で光を照射した。粉末中の成分を塩酸あるいはアセトンにより抽出し、GCにより分析した。
TiO_2(B)について、メタノールおよび2-プロパノールの分子の大きさにもとづく選択性を検討したところ、きわめてわずかではあるが、メタノールの方が反応しやすいという結果を得た。また、BAをインターカレーションさせたTTA系光触媒反応では、溶液系とは異なる生成物としてベンズアルデヒドが得られた。