1993 Fiscal Year Annual Research Report

ゼオライトのミクロ空間場を利用した光触媒反応系の構築と反応のダイナミックス

Research Project

Project/Area Number	05453123
Research Institution	Osaka Prefecture University
Principal Investigator	安保正一大阪府立大学, 工学部, 教授 (70094498)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山下弘巳大阪府立大学, 工学部, 助手 (40200688)
Keywords	光触媒 / ミクロ空間 / ゼオライト / 反応ダイナミックス / 固定化触媒 / 人工光合成 / 二酸化炭素固定化 / 量子サイズ効果
Research Abstract	固体光触媒の構造と光触媒反応過程の制御は、固体光触媒の高効率化と実用化を考える上で不可欠な技術である。本研究では、配向配列と空間体積がよく制御された各種ゼオライトの細孔内にサイズと構造の制御された量子化サイズの超微粒子酸化チタン触媒系を構築し、それを光触媒として二酸化炭素と水からメタンとメタノールを高効率で合成する技術の確立を目指した。光-および熱-CVDの手法により、配向配列と空間体積などの反応場がよく制御されたゼオライト細孔内にサイズと構造が制御された量子サイズの超微粒子酸化チタン触媒系を構築し、EXAFS、FT-IR、ESR、ホトルミネッセンス法などにより、細孔内で構築された触媒の分子レベルでのキャラクタリゼーションを行った。平行して、構築した超微粒子酸化チタンの光触媒としての活性を検討した。光触媒反応としては、二酸化炭素と水からのメタンとメタノール合成を取り上げ、光触媒反応の高効率化のための触媒構造と光触媒活性の関連性に関する基礎的な知見を得た。特に、ゼオライトはカチオン交換の手法を用いることにより、光触媒反応の反応場である細孔内での分子の配向配列、空間内の静電場、空間場の体積を分子レベルで任意に制御することができた。この手法を用い、制御されたミクロ空間場を利用する光触媒反応の特異性を明らかにし、ゼオライトの細孔というミクロ空間環境場を利用した光触媒反応の制御と反応の高効率のための方法論と技術の確立を行った。

Research Products
(26 results)

All Other

All Publications (26 results)

[Publications] Tsuneo FUJII: "Fluorescence Spectra of Pyrene and Humidity Effects on Them during the Sol-to-Gel-to-Xerogel Transitions of Mixed Silicon-Aluminum Alkoxide Systems." Bull.Chem.Soc.Jpn.66. 739-747 (1993)
[Publications] Tsuneo FUJII: "Multiple Fluorescence Spectra of Fluorescein Molecules Encapsulated in the Silica Xerogel Prepared by the Sol-Gel Reaction." Res.Chem.Intermedi.19. 333-342 (1993)
[Publications] Nobuaki NEGISHI: "Characteristics of the Fluorescence Spectra of Pyrene Molecules during the Sol to Gel to Xerogel Transitions of Silica-Titania Binary Oxide Systems." Langmuir. 9. 3320-3323 (1993)
[Publications] Nobuaki NEGISHI: "Characterization of Copper Ion Catalyst Encapsulated in SiO2 Matrices by the Sol-Gel Method and Their Photocatalytic Activity for Decomposition of NO into N2 and O2 at 275K." J.Phys.Chem.97. 5211-5212 (1993)
[Publications] Catherine LOUIS: "Characterization and Modeling of the Mo Species in Grafted Mo/SiO2 Catalysts after Redox Thermal Treatments." J.Catal.141. 453-464 (1993)
[Publications] 安保正一: "酸化チタンを光触媒とする二酸化炭素の水による還元反応." 触媒. 35. 74-77 (1993)
[Publications] 西口弘泰: "Ti系複合酸化物の表面酸特性とその上に吸着したベンゾフェノンの光物理化学特性." 触媒. 35. 146-149 (1993)
[Publications] 根岸信彰: "ゾル-ゲル法で調製した銅/シリカ触媒のキャラクタリゼーションとNO分解における光触媒活性" 触媒. 35. 406-409 (1993)
[Publications] Masakazu ANPO: "Photochemistry on Solid Surfaces-Characteristics of the Photophysical and Photochemical Nature of Adsorbed Molecules and Anchored Surface Species." Critical Rev.Surf.Chem.3. 131-169 (1993)
[Publications] Masakazu ANPO: "Intrinsic Surface Structures and Their Roles in the Catalysis and Photocatalysis of Microcrystalline MgO Catalysts." Res.Chem.Intermed.19. 495-519 (1993)
[Publications] 安保正一: "CO_2固定化触媒-光触媒固定化反応-" 化学経済. 40. 83-89 (1993)
[Publications] Hiroyasu NISHIGUCHI: "Enhancement of the Phosphorescence Yields of Xanthone Included in Alkali Metal Cation-Exchanged Zeolites." J.Photochem.Photobiol.A:Chem.77. 189-193 (1994)
[Publications] Nobuaki NEGISHI: "Characteristics of the Pyrene Fluorescence on Solid Surfaces." Heterogeneous Chem.Rev.(in press). (1994)
[Publications] Nobuaki NEGISHI: "Photophysical Properties and Photochemical Stability of RhodamineB Encapusulated in SiO2 and Si-Ti Binary Oxide Matrices by the Sol-Gel Method." Langmuir. (in press). (1994)
[Publications] Hiromi YAMASHITA: "Photocatalytic Reduction of CO2 with H2O on TiO2 and Cu/TiO2 Catalysts." Res.Chem.Intermedi.(in press). (1994)
[Publications] Hiromi YAMASHITA: "Reduction of CO2 with H2O on TiO2(100)and TiO2(110)Single Crystals under UV-irradiation." Chem.Lett.(in press). (1994)
[Publications] 松岡雅也: "銅/ゼオライト触媒とNOおよびCOとの相互作用" 触媒. (印刷中). (1994)
[Publications] Hiroyasu NISHIGUCHI: "Photophysics and Photochemistry of Ketones Included in Zeolite Cavities." Res.Chem.Intermedi.(in press). (1994)
[Publications] 松岡雅也: "銅/ZSM-5を光触媒とするNOの常温直接分解" 工業材料. (印刷中). (1994)
[Publications] Hiroyasu NISHIGUCHI: "Chemistry of Functional Dyes,Vol.2." Mita Press, 869 (1993)
[Publications] Masakazu ANPO: "New Frontiers in Catalysis,Vol.C." Akademiai Kiado,Hungary, 2860 (1993)
[Publications] 安保正一: "実験化学講座13(表面・界面)、日本化学会編" 丸善, 595 (1993)
[Publications] 安保正一: "物理化学実験のてびき" 化学同人, 183 (1993)
[Publications] 安保正一: "季刊化学総説、「光が関する触媒化学」、日本化学会編" 学術出版センター,(印刷中), (1994)
[Publications] Sang-Chul MOON: "Acid-Base Catalysis,Vol.2." Kodansha,(in press), (1994)
[Publications] 安保正一: "表面科学シリーズ第6巻「表面の化学」" 丸善,(印刷中), (1994)

1993 Fiscal Year Annual Research Report

ゼオライトのミクロ空間場を利用した光触媒反応系の構築と反応のダイナミックス

Principal Investigator

安保 正一 大阪府立大学, 工学部, 教授 (70094498)

Research Products

[Publications] Tsuneo FUJII: "Fluorescence Spectra of Pyrene and Humidity Effects on Them during the Sol-to-Gel-to-Xerogel Transitions of Mixed Silicon-Aluminum Alkoxide Systems." Bull.Chem.Soc.Jpn.66. 739-747 (1993)

[Publications] Tsuneo FUJII: "Multiple Fluorescence Spectra of Fluorescein Molecules Encapsulated in the Silica Xerogel Prepared by the Sol-Gel Reaction." Res.Chem.Intermedi.19. 333-342 (1993)

[Publications] Nobuaki NEGISHI: "Characteristics of the Fluorescence Spectra of Pyrene Molecules during the Sol to Gel to Xerogel Transitions of Silica-Titania Binary Oxide Systems." Langmuir. 9. 3320-3323 (1993)

[Publications] Nobuaki NEGISHI: "Characterization of Copper Ion Catalyst Encapsulated in SiO2 Matrices by the Sol-Gel Method and Their Photocatalytic Activity for Decomposition of NO into N2 and O2 at 275K." J.Phys.Chem.97. 5211-5212 (1993)

[Publications] Catherine LOUIS: "Characterization and Modeling of the Mo Species in Grafted Mo/SiO2 Catalysts after Redox Thermal Treatments." J.Catal.141. 453-464 (1993)

[Publications] 安保正一: "酸化チタンを光触媒とする二酸化炭素の水による還元反応." 触媒. 35. 74-77 (1993)

[Publications] 西口弘泰: "Ti系複合酸化物の表面酸特性とその上に吸着したベンゾフェノンの光物理化学特性." 触媒. 35. 146-149 (1993)

[Publications] 根岸信彰: "ゾル-ゲル法で調製した銅/シリカ触媒のキャラクタリゼーションとNO分解における光触媒活性" 触媒. 35. 406-409 (1993)

[Publications] Masakazu ANPO: "Photochemistry on Solid Surfaces-Characteristics of the Photophysical and Photochemical Nature of Adsorbed Molecules and Anchored Surface Species." Critical Rev.Surf.Chem.3. 131-169 (1993)

[Publications] Masakazu ANPO: "Intrinsic Surface Structures and Their Roles in the Catalysis and Photocatalysis of Microcrystalline MgO Catalysts." Res.Chem.Intermed.19. 495-519 (1993)

[Publications] 安保正一: "CO_2固定化触媒-光触媒固定化反応-" 化学経済. 40. 83-89 (1993)

[Publications] Hiroyasu NISHIGUCHI: "Enhancement of the Phosphorescence Yields of Xanthone Included in Alkali Metal Cation-Exchanged Zeolites." J.Photochem.Photobiol.A:Chem.77. 189-193 (1994)

[Publications] Nobuaki NEGISHI: "Characteristics of the Pyrene Fluorescence on Solid Surfaces." Heterogeneous Chem.Rev.(in press). (1994)

[Publications] Nobuaki NEGISHI: "Photophysical Properties and Photochemical Stability of RhodamineB Encapusulated in SiO2 and Si-Ti Binary Oxide Matrices by the Sol-Gel Method." Langmuir. (in press). (1994)

[Publications] Hiromi YAMASHITA: "Photocatalytic Reduction of CO2 with H2O on TiO2 and Cu/TiO2 Catalysts." Res.Chem.Intermedi.(in press). (1994)

[Publications] Hiromi YAMASHITA: "Reduction of CO2 with H2O on TiO2(100)and TiO2(110)Single Crystals under UV-irradiation." Chem.Lett.(in press). (1994)

[Publications] 松岡雅也: "銅/ゼオライト触媒とNOおよびCOとの相互作用" 触媒. (印刷中). (1994)

[Publications] Hiroyasu NISHIGUCHI: "Photophysics and Photochemistry of Ketones Included in Zeolite Cavities." Res.Chem.Intermedi.(in press). (1994)

[Publications] 松岡雅也: "銅/ZSM-5を光触媒とするNOの常温直接分解" 工業材料. (印刷中). (1994)

[Publications] Hiroyasu NISHIGUCHI: "Chemistry of Functional Dyes,Vol.2." Mita Press, 869 (1993)

[Publications] Masakazu ANPO: "New Frontiers in Catalysis,Vol.C." Akademiai Kiado,Hungary, 2860 (1993)

[Publications] 安保正一: "実験化学講座13(表面・界面)、日本化学会編" 丸善, 595 (1993)

[Publications] 安保正一: "物理化学実験のてびき" 化学同人, 183 (1993)

[Publications] 安保正一: "季刊化学総説、「光が関する触媒化学」、日本化学会編" 学術出版センター,(印刷中), (1994)

[Publications] Sang-Chul MOON: "Acid-Base Catalysis,Vol.2." Kodansha,(in press), (1994)

[Publications] 安保正一: "表面科学シリーズ第6巻「表面の化学」" 丸善,(印刷中), (1994)

安保正一大阪府立大学, 工学部, 教授 (70094498)