Preparation of photo-functional materials and their applications to water treatment and monitoring based on photoelecrode system

• Project/Area Number: 24550174
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Environmental chemistry
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: MAEDA Yasuhisa 静岡大学, 工学研究科, 教授 (00159138)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2014: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2013: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2012: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
• Keywords: 低環境負荷物質

Outline of Final Research Achievements

The anodic oxidation of titanium in nitric acid aqueous solution led to the formation of the titanium dioxide film with about 50 nm nano-pores. This film showed the different photo-activity depending on the heat treatment temperature of the film. The hematite on titanium substrate was prepared from the pulse deposition of iron oxide film and heat treatment.
The photooxidation of veratryl alcohol on the titanium dioxide photoelectode proceeded rapidly in the aqueous solution containing chloride ion. In the photooxidation process of veratryl alcohol,the formation of benzentriol and ketomalonic acid was confirmed by HPLC analysis. The photooxidation of citric acid to acetonedicarboxylic acd occurred on the hematite electrode irradiated with visible light in aqueous solution. The diamond electrode showed a clear amperometric response to methylene blue dye with low concentration in aqueous solution.

Research Products

• [Journal Article] Electrochemical Response of Diamond Electrode to Methylene Blue in Aqueous Solution (2014)
  • Author(s): T. Hosoi, D. Kodama, Y. Kohno, Y. Tomita, K. Kobayashi and Y. Maeda*
  • Journal Title: Journal of Surface Finishing Society of Japan Volume: 65 Pages: 104-107
  • NAID: 130004801775
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 水溶液中の有機酸の酸化におけるダイヤモンド電極と二酸化チタン光電極の応答性比較 (2015)
  • Author(s): 小玉大雄、河野芳海、前田康久、櫻井正俊、羽生博之
  • Organizer: 電気化学会第82回大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学(神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2015-03-15 – 2015-03-17
• [Presentation] 可視光照射下のヘマタイト電極による水溶液中の有機物の光酸化挙動 (2014)
  • Author(s): 濱田大樹、小玉大雄、河野芳海、前田康久
  • Organizer: 第45回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 中部大学(愛知県春日井市）
  • Year and Date: 2014-11-29 – 2014-11-30
• [Presentation] ダイヤモンド電極の特性および溶液処理・計測への応用 (2014)
  • Author(s): 前田康久、小玉大雄、細井太郎、柳川美恵子、My Duc、河野芳海、櫻井正俊、羽生博之
  • Organizer: 第38回電解技術討論会－ソーダ工業技術討論会－
  • Place of Presentation: 埼玉大学(埼玉県さいたま市）
  • Year and Date: 2014-11-13 – 2014-11-14
• [Presentation] ダイヤモンド電極を用いた水溶液中の難分解性有機物のアノード分解処理 (2014)
  • Author(s): T. T. My Duc、小玉大雄、河野芳海、前田康久、櫻井正俊、羽生博之
  • Organizer: 2014年電気化学秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道大学(北海道札幌市）
  • Year and Date: 2014-09-27 – 2014-09-28
• [Presentation] Preparation of Iron Oxide Film and Its Photoelectrochemical Behavior in Aqueous Solution (2014)
  • Author(s): Y. Maeda, H. Yoshida, H. Hamada , Y. Kohno
  • Organizer: 65th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • Place of Presentation: スイス･ローザンヌSwiss Tech Convention Center (STCC)
  • Year and Date: 2014-08-31 – 2014-09-05
• [Presentation] Oxidation Process of Organic Acid on Titanium Dioxide Photoelectrode and Boron Doped Diamond Electrode. (2014)
  • Author(s): D. Kodama, Y. Kohno, Y. Maeda, M. Sakurai, H. Hanyu
  • Organizer: 65th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • Place of Presentation: スイス･ローザンヌSwiss Tech Convention Center (STCC)
  • Year and Date: 2014-08-31 – 2014-09-05
• [Presentation] ダイヤモンド電極の色素水溶液における電気化学特性 (2014)
  • Author(s): 前田康久、細井太郎、小玉大雄、河野芳海
  • Organizer: 電気化学会第81回大会
  • Place of Presentation: 関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
• [Presentation] Anodic oxidation treatment of p-nitrophenol in aqueous solution by using diamond electrode (2013)
  • Author(s): Y. Maeda, T. Saeki, D. Kodama, Y. Kohno, H. Hanyu and M. Sakurai
  • Organizer: International Conference on Diamond and Carbon Materials
  • Place of Presentation: Riva del Garda-Fierecongressi S.p.A (Riva del Garda, Italy)
• [Presentation] 二酸化チタン光電極を用いた水溶液中のベラトリルアルコールの塩化物イオン存在下での光酸化挙動 (2013)
  • Author(s): 小玉大雄、糸野雅司、河野芳海、前田康久
  • Organizer: 2013年電気化学秋季大会
  • Place of Presentation: 東京工業大学大岡山キャンパス(東京都)
• [Presentation] ナノポーラス二酸化チタン光電極上での水溶液中の有機物の光酸化挙動 (2013)
  • Author(s): 糸野雅司、小玉大雄、河野芳海、前田康久
  • Organizer: 第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 静岡大学浜松キャンパス(静岡県浜松市)
• [Presentation] 二酸化チタン光電極およびダイヤモンド電極の水溶液中の有機物の酸化に対する応答性 (2013)
  • Author(s): 小玉大雄、河野芳海、前田康久、櫻井正俊、羽生博之
  • Organizer: 第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 静岡大学浜松キャンパス(静岡県浜松市)
• [Presentation] 硝酸亜鉛水溶液での電析により作製した酸化亜鉛膜の光電気化学特性 (2013)
  • Author(s): 大野和義、新岡澪、小玉大雄、河野芳海、前田康久
  • Organizer: 第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 静岡大学浜松キャンパス(静岡県浜松市)
• [Presentation] ヘマタイト電極上での水溶液中の有機酸の光酸化挙動 (2013)
  • Author(s): 濱田大樹、太田航輔、河野芳海、前田康久
  • Organizer: 第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 静岡大学浜松キャンパス(静岡県浜松市)
• [Presentation] パルス電析による酸化鉄膜の調製と可視光照射下における光電気化学特性 (2013)
  • Author(s): 前田康久、伊藤友希、吉田弘幸、濱田大樹、小玉大雄、河野芳海
  • Organizer: 第37回電解技術討論会ーソーダ工業技術討論会ー
  • Place of Presentation: 大阪府立大学 I-siteなんば(大阪市)
• [Presentation] Photooxidation Treatment of Organic Materials on Titanium Dioxide Photoelectrode in Aqueous Solution Containing Sodium Chloride (2012)
  • Author(s): D. Kodama, Y. Kohno and Y. Maeda
  • Organizer: PRiME 2012
  • Place of Presentation: コンベンションセンター・ヒルトンハワイアンビレッジ（アメリカ合衆国）
• [Presentation] ナノポーラス二酸化チタンの光電極特性 (2012)
  • Author(s): 糸野雅司、河野芳海、前田康久
  • Organizer: 第43回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学（愛知県）
• [Presentation] 二酸化チタン光電極およびダイヤモンド電極による水溶液中の有機物の酸化処理 (2012)
  • Author(s): 小玉大雄、河野芳海、前田康久
  • Organizer: 第36回電解技術討論会ーソーダ工業技術討論会ー
  • Place of Presentation: 滋賀県立大学（滋賀県）
• [Presentation] パルス電解析出により調製した酸化鉄膜の可視光応答特性 (2012)
  • Author(s): 吉田弘幸、河野芳海、前田康久
  • Organizer: 第43回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学（愛知県）
• [Presentation] パルス電解析出による酸化亜鉛の調製と光電気化学特性 (2012)
  • Author(s): 北浦英人、河野芳海、前田康久
  • Organizer: 第43回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学（愛知県）