シリカゲル担持金属ポルフィリン錯体の界面光触媒機能の解明と物質変換

• Project/Area Number: 15033258
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 保田 昌秀 宮崎大学, 工学部, 教授 (00174516)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白上 努 宮崎大学, 工学部, 助教授 (60235744) ; 松本 仁 宮崎大学, 工学部, 助手 (90363572)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000); Fiscal Year 2004: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2003: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: リンポルフィリン / シリカゲル担持 / エポキシ化反応 / 光殺菌 / 可視光触媒 / 生活環境場 / レジオネラ属菌 / アンチモンポルフィリン / 可視光駆動触媒

Research Abstract

平成16年度は、シリカゲル担持金属ポルフィリン錯体を用いて、下記の研究を行った。
1)シリカゲル担持アンチモンポルフィリン光触媒(SbTPP/SiO_2)を用いるアルケン類の光酸化反応
SbTPP/SiO_2触媒をマイクロチャンネル反応器に充填し、シクロアルケン類の光酸化反応を行った。以前検討した流通型反応器に比べて、反応収率は向上しなかったが、流路幅200ミクロンの流路内での光反応に成功した。
2)シリカゲル担持金属ポルフィリン触媒を用いた可視光殺菌
昨年度までに、SbTPP/SiO_2光触媒を用いて、レジオネラ属菌(L.pneumophila)および大腸菌などの可視光殺菌に成功している。今年度は、より安全性の高いアンチモン金属以外のシリカゲル担持リンポルフィリン触媒(PTPP/SiO_2)を調製し、同様の可視光殺菌実験を行った。また、開発した触媒を用いて、噴水と冷却塔における可視光殺菌実証実験を行った。
3)共有結合型金属ポルフィリン錯体を光触媒として用いた応用研究
触媒の安定性を高めるために、従来のシリカゲル嘆担持金属ポルフィリン光触媒に替わって、シリカゲルにアミド結合で固定化した光触媒の調製方法の検討を行った。また、繊維を担体とするリンポルフィリン光触媒の調製も行った。
4)粘土物質にインターカレートさせたアンチモンポルフィリン錯体(SbTPP)の蛍光挙動の解析
アルキル軸配位子上にアンモニウムカチオンを持つSbTPPを合成し、粘土物質間へのインターカレーションおよび会合状態の観測を行った。

Research Products

• [Journal Article] Efficient Photocatalytic Oxidation of Cycloalkenes by Dihydroxo(tetraphenylporphyrinato)antimony Suported on Silica Gel under Visible Light Irradiation (2004)
  • Author(s): T.Shiragami, R.Makise, Y.Inokuchi, J.Matsumoto, H.Inoue, M.Yasuda
  • Journal Title: Chemistry Letters 33 Pages: 736-737
• [Journal Article] Synthesis and spectroscopic analysis of tetraphenylporphyrinatoantimony(V) complexes linked to boron-dipyrrin chromophore on axial ligands (2004)
  • Author(s): T.Shiragami, K.Tanaka, Y.Andou, S.Tsunami, J.Matsumoto, H.Luo, Y.Araki, O.Ito, H.Inoue, M.Yasuda
  • Journal Title: J.Photochem.Photobiol.A : Chemistry 170 Pages: 287-297
• [Publications] T.Shiragami, Y.Shimizu, K.Hinoue, Y.Fueda, K.Nobuhara, I.Akazaki, M.Yasuda: "Silica Gel-Supported Porphyrinatoantimony(V) Complex Acting as Visible-Light Driven Photocatalyst for Dechlorination of Chlorophenols in Aqueous Solution"J.Photochem.Photobiol.A : Chemistry. 156. 115-119 (2003)
• [Publications] H.Yokoi, T.Shiragami, J.Hirose, T.Kawauchi, K.Hinoue, Y.Fueda, K.Nobuhara, I.Akazaki, M.Yasuda: "Bactericidal Effect of Silica Gel-Supported Porphyrinatoantimony(V) Complex under Visible-Light Irradiation"World J. Microbiology Biotechnology. 19. 559-563 (2003)
• [Publications] T.Shiragami, K.Nabeshima, J.Matsumoto, M.Yasuda, H.Inoue: "Non-Aggregated Intercalation of Dicationic Tetraphenyl-porphyrinatoantimony(V) Complexes into Smectite Cray Layers"Chem.Lett.,(2003). 32. 484-485 (2003)
• [Publications] M.Yasuda, T.Nakai, Y.Kawahito, T.Shiragami: "Micelle-Enhancing Effect on a Flavin-Photosensitized Reaction of Benzyl Alcohols in Aqueous Solution"Bull.Chem.Soc.Jpn. 76. 601-605 (2003)
• [Publications] M.Yasuda, R.Kojima, H.Tsutsui, D.Utsunomiya, K.Ishii, K.Jinouchi, T.Shiragam, T.Yamashita: "Redox-Photosensitized Amination of 1,2-Benzo-1,3-cycloalkadienes, Arylcyclopropanes and Quadrcyclane with Ammonia"J.Org.Chem. 68. 7618-7624 (2003)