ダイオキシンの低コスト無害化法の開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11555230
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 福住 俊一 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40144430)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 末延 知義 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90271030) ; 伊東 忍 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30184659)
• Keywords: ダイオキシン / 電子移動 / 触媒作用 / 無害化 / アルコール / ジヒドロアクリジン / 光触媒 / 反応機構

Research Abstract

人体に対する毒性が極めて強いダイオキシンが塩素系化合物を含むごみの燃焼により生成することから、大きな社会問題となっており、その対策は緊急の課題となっている。一方、アルコール工場の廃液は多量のエネルギーを消費して濃縮して焼却するか、あるいは廃液をタンカーに積んで外洋に廃棄しており、環境保全の点で問題である。本研究ではアルコール脱水素補酵素モデル化合物を光触媒として用い、アルコール工場廃液を還元剤として有効利用してダイオキシンのような有害塩素化物を太陽エネルギーにより光還元して無害化するプロセスを開発することを目的とする。この目的にかなう光触媒として電子供与性置換基を導入した各種ジヒドロアクリジン融合体を各種合成し、その光物理,光化学,光触媒および酸化還元特性について検討することにより太陽光によるダイオキシン無害化処理のための光触媒を開発した。光触媒の構造解析および光化学特性についてはNMRおよび紫外可視分光光度計、蛍光分光光度計を用い、またその酸化還元特性についてはサイクリックボルタンメトリー装置を用いて検討した。さらにダイオキシンを濃縮して分解効率を高めるためにジヒドロアクリジン誘導体をアルミナなどの固体酸に担持した光触媒についても同様の検討を行なった。これらの光触媒および還元剤を用いて小規模光源による、芳香族塩素化物の無害化処理を行った。

Research Products

• [Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Hydride Transfer from 9-Substituted 10-Methy-9,10-dihydroacridines to Hydride Acceptors via Charge-Transfer Complexes and Sequential Electron-Proton-Electron Transfer. A Negative Temperature Dependence of the Rates"J.Am.Chem.Soc.. 122・(in press). (2000)
• [Publications] Shunichi Fukuzumi et al,: "Stepwise Bond Formation in Photochemical and Thermal Diels-Alder Reactions of C_<60> with Danishefsky's Dienes"J.Am.Chem.Soc.. 122・(in press). (2000)
• [Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Synthesis and Characterization of Imidazolate-Bridged Dinuclear Complexes as Active Site Models of Cu, Zu-SOD"J.Am.Chem.Soc.. 122・(in press). (2000)
• [Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Electrosynthesis and Structural Characterization of Two(C_6H_5CH_2)_4C_<60> Isomers"J.Am.Chem.Soc.. 122・4. 563-570 (2000)
• [Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Resonance Raman Spectroscopy as a Probe of the Bis(μ-oxo)dicopper Core"J.Am.Chem.Soc.. 122・5. 792-802 (2000)
• [Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "ESR Spectra of Superoxide Anion-Scandium Complexes Detectable in Fluid Solution"J.Am.Chem.Soc.. 121・7. 1605-1606 (1999)
• [Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Electron Transfer Kinetics for Generation of Organoiron(IV) Porphyrins and the Iron(IV) Porphyrin π RadicalCations"J.Am.Chem.Soc.. 121・4. 785-790 (1999)
• [Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Electron Transfer Properties of C_<60> and tert-Buty1- C_<60> Radical"J.Am.Chem.Soc.. 121・14. 3468-3474 (1999)
• [Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Mechanisms of Sulfoxidation Catalyzed by High-Valent Intermediates of Heme Enzymes : Electron Transfer vs Oxygen Transfer Mechanism"J.Am.Chem.Soc.. 121・41. 9497-9502 (1999)
• [Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Aliphatic Hydroxylation by Bis(μ-oxo)dinickel(III) Complex"J.Am.Chem.Soc.. 121・38. 8945-8946 (1999)
• [Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Oxidation of Benzyl Alcohol with Cu(II) and Zn(II) Complexes of Phenoxyl Radical as a Model Reaction of Galactose Oxidase"Angew.Chem.,Int.Ed.Engl.. 38・15. 2774-2776 (1999)
• [Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Decreased Electron Transfer Rates of Manganese Porphyrins with Conformational Distortions of the Macrocycle"Angew.Chem.,Int.Ed.Engl.. 38・7. 964-966 (1999)
• [Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Electron Transfer in Chemistry,Vol.2"Wiley-VCH(in press). (2000)
• [Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Electron Transfer in Chemistry,Vol.5"Wiley-VCH(in press). (2000)
• [Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Porphyrin Handbook,Vol.8"Academic Press. 38 (1999)
• [Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Advances in Photochemistry,Vol.25"Wiley. 66 (1999)