フタロシアニン系色素を担持したラテックス光触媒の開発と環境汚染物質の高効率光分解

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12640559
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: 中島 謙一 佐賀大学, 理工学部, 教授 (10104720)
• Keywords: ラテックス / フタロシアニン銅 / 光触媒 / 環境汚染物質 / 光分解 / 光反応機構

Research Abstract

本研究は、(i)吸着媒として様々な機能を持つラテックスと光捕集色素として優れた性賞を持つフタロシアニン系色素を結合させて新規な光触媒を開発すること、(ii)それを用いて環境汚染物資(とりわけ、内分泌撹乱物質)を高効率で光分解処理すること、及び(iii)その光反応機構を解明することを意図したものである。
平成13度は、フタロシアニン銅を担持したラテックスの合成とそれを用いた河川水中の内分泌撹乱物質の光分解を試みた。
【1】フタロシアニン銅を担持したラテックスの合成 表面イオン基としてアミノ基を有するラテックスにテトラカルボキシフタロシアニン銅錯体をアミド結合によって導入した。元素分析原子吸光法及び赤外吸収法によってフタロシアニン銅の担持量を決定した。
【2】内分泌撹乱物質の光分解 フタロシアニン銅を担持したラテックスの分散液中に内分泌撹乱物質であるフタル酸エステル類を溶解し、光分解を試みた。フタル醸エステル類は第一励起一重項状態がフタロシアニン銅より高エネルギー側にあるのでエネルギー移動による光分解は可能性が低く、一重項酸素の発生による酸化分解が期待される。しかし、フタル酸エステル類の光分解はあまり効率よく進まなかった。可視吸収分光法および蛍光分光法により、ラテックスに結合したフタロシアニン銅の分光学的特性を調べところ、フタロシアニン銅がラテックス粒子上で二量体を形成しているため、一重項酸素の発生が阻害されることが分かった。
今後の予定として、フタロシアニン飼の代わりにフタロシァニンアルミニウムを用いて同様の実験を行う。フタロシアニンアルミニウムは平面構造をしていないので、二量体形成の問題は軽減されることが期待される。

Research Products

• [Publications] Y.K.Gong, K.Nakashima: "Photoinducecl Electron Transfer from Pyrenes to Alkyl Viologens on the Surface of Poly styrene Latex Particles"J.Phys.Chem.B. 106巻4号. 803-808 (2002)
• [Publications] T.Watanabe, K.Nakashima, K.Tokanou, N.suzuki: "Singlat Oxygen as Sensitized by Methylene Blue in Poly styrene Latex Dispersions"ITE Lett.. 3巻1号(印刷中). (2002)