酸化チタン担持触媒による可視光駆動型環境浄化プロセスの研究

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17710070
• Research Institution: National Maritime Research Institute
• Principal Investigator: 小島 隆志 独立行政法人海上技術安全研究所, エネルギー・環境評価部門環境影響評価研究グループ, 研究員 (70392694)
• Keywords: 有機スズ化合物 / 酸化チタン / 海洋環境 / 光触媒反応 / 誘導体化 / GC / MS分析

Research Abstract

H17年度の研究目標は、以下の通りである。
1.光触媒(酸化チタン担持)の基礎データの収集および装置への最適化検討
2.検討した光触媒を用いた環境浄化プロセス装置の設計および製作
3.反応基質となる有機スズ化合物(OTCs)およびその類縁対の光物性データ取得に必要な分析装置の導入および分析方法の検討
1.では、触媒の検討を行った。気相反応に使われる触媒は、粉体が主流であり適当な固体表面に担持した触媒は液層では使われない。しかしながら文献調査および多方面の技術者との討議の結果、球状のシリカゲルに酸化チタンを担持した光触媒を見出すことができた。粉体とは異なり触媒の最適化が容易である。それは、触媒の比表面積を増やすために、シリカゲルの細孔を増加させることができるためである。
2.では、装置の設計・細かな詰めを行い、様々な試験によるマイナートラブルを克服した後、目的の装置が得られた。
3.では、OTCsの化学物質濃度の経時変化を測定するために、UV-vis(紫外可視分光分析)を選択しUVデータを測定した。また、OTCsの分解評価は、ガスクロマトグラフ質量分析法(GC/MS)を用いるが、分析導入にはOTCsの誘導体化が必要であることがわかった。従来の誘導体化法は、Grignard試薬によるプロピル化が用いられているが、試薬調製および反応条件等複雑であり誘導体化が簡便ではない。そこで、GC/MSによる簡便な誘導体化法を検討した結果、Et_4BNa(テトラエチルホウ酸ナトリウム)によるエチル化法を見出した。
今後は、引き続き防汚物質のOTCsの光触媒分解反応を調べ、さらに類似化合物の無害化処理技術の検討を継続する。さらに、反応光源について近紫外領域(ブラックライト)検討後、可視光(太陽光)を用いて検討を行うことを予定している。