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2006 Fiscal Year Annual Research Report

反応活性種の時空間解析による高機能光触媒の設計

Research Project

Project/Area Number 14050043
Research InstitutionNagaoka University of Technology

Principal Investigator

野坂 芳雄  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (30134969)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村上 能規  長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (70293256)
Keywords光触媒 / 酸化チタン / 反応機構 / 活性酸素 / OHラジカル / 一重項酸素
Research Abstract

光触媒は既に一部実用化されているが、高機能性を持たせるために更なる改良が期待されている。そこで、本研究では光触媒反応の反応活性種の触媒上での発生場所とその時間依存性について明らかにし、それをもとに新しい高活性な触媒設計を行うことを目的としている。本年度は、酸化チタン表面から気相中に脱離したOHラジカルをレーザー誘起蛍光法により直接検出することで、OHラジカル生成の時間変化の測定を行うとともに、その発生機構を検討した。波長355nmのパルスレーザー光を酸化チタン粉末表面に照射後、遅延時間をおいて色素レーザーの2倍波光(283nm前後)を酸化チタン粉末表面に対して平行に約3〜5mm上部において照射した。酸化チタンから距離を置くと,OHラジカルの発生時間が遅れることから,OHラジカルは表面で発生して拡散することが確かめられた。H_2O蒸気が存在しないと,OHラジカルの発生量が少なくなり,H_2Oがあると定常的に発生した。H_2Oの代わりにD_2Oを用いることで,ODラジカルの誘起蛍光が観測されることから,水からOHラジカルが生じていることが確認された。焼成することで表面の性質を変えるとOHラジカルの生成が増加した。H_2O_2を微量加えるとOHラジカルの生成量は増加した。このことから,OHラジカルはH_2O2の光触媒的な還元から出来ていることがわかった。
我々はすでに酸化チタン光触媒で一重項酸素(^1O_2)を発生する事を見出している。この^1O_2の反応性を調べるために種々の化合物存在下で^1O_2を発生させその減衰を調べた。葉酸が特に反応性が高いことが分かった。さらに,チタニアナノチューブでは粉末状のチタニアにくらべて^1O_2発生量が多いことを見出した。

  • Research Products

    (5 results)

All 2007 2006

All Journal Article (5 results)

  • [Journal Article] Formation and Behavior of Singlet Molecular Oxygen in TiO_2 Photocatalysis Studied by Detecting2007

    • Author(s)
      Toshihiro Daimon, Yoshio Nosaka
    • Journal Title

      J.Phys.Chem...C. 111(11)

      Pages: 4420-4424

  • [Journal Article] Direct Detection of OH Radicals Diffused to the Gas Phase from the UV-irradiated Photocatalytic TiO_2 Surfaces by means of Laser Induced Fluorescence Spectroscopy.2006

    • Author(s)
      Yoshinori Murakami, Endo Kenji, Atsuko Y Nosaka, Yoshio Nosaka
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. B 110(34)

      Pages: 16808-16811

  • [Journal Article] ESR Studies on the Oxidation Mechanism of Sterically Hindered Cyclic Amines in TiO_2 Photocatalytic Systems2006

    • Author(s)
      Yoshio Nosaka, Hayato Natsui, Mariko Sasagawa, Atsuko Y. Nosaka
    • Journal Title

      J. Phys.Chem. B 110(26)

      Pages: 12993-12999

  • [Journal Article] TiO_2 Photocatalytic Micro-Channel Reactors Using Capillary Plates2006

    • Author(s)
      Sittidej Teekateerawej, Junichi Nishino, Yoshio Nosaka
    • Journal Title

      Adv. Mater. Res. 11

      Pages: 303-306

  • [Journal Article] Design and evaluation of photocatalytic micro-channel reactors using TiO_2 coated porous ceramics2006

    • Author(s)
      Sittidej Teekateerawej, Junichi Nishino, Yoshio Nosaka
    • Journal Title

      J. Photochem. Photobiol. A, Chemistry 179

      Pages: 263-268

URL: 

Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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