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2008 Fiscal Year Annual Research Report

電磁波活性化による燃料直接発電デバイスの基礎的研究

Research Project

Project/Area Number 18550164
Research InstitutionIbaraki University

Principal Investigator

金子 正夫  Ibaraki University, 特任教授 (90109794)

Keywords光燃料電池 / バイオマス / 光分解 / モジュール / 廃棄物 / 増感分解
Research Abstract

今年度は超多孔質二酸化チタン光アノードと酸素還元カソード電極を, 5cmx5cm, 10cmx10cm, および20cmx20cmとしたセルをサブモジュールとし, これらの実用化研究を目指した. 試料は固体は細かく摩り下ろすかあるいはホモジナイザーで破砕し水に分散した. また, セルは試料(液体または懸濁水溶液)を入れて中に滞留させたまま光照射するか, 送液ポンプで循環させながら光照射した. その結果,セルサイズによっては光分解特性はあまり変わらないことが明らかとなり, 大型化のめどがついた. また, 送液ポンプで循環させながら光照射すると分解特性が著しく向上することが分かり, 今後の設計に重要な知見となった.
実際に太陽光分解浄化を行う試料を選び, 擬似太陽光(太陽光強度に近い紫外光)を照射してその光分解特性(発生気体分析と, 光電地特性として, I-V特性から開放光起電力, 短絡光電流, 曲線因子を算出する)を明らかにした. 試料としてはモデル化合物以外に, 生ゴミモデルとして, 大根, 人参, その他の野菜類, 着色した果物, 菓子類のような工場廃棄物など, 畜産排泄物(特に, 浄化が問題となっている豚の尿汚水), 自然界の典型的環境汚染物質として, アオコなどの光分解を検討した. その結果驚くべきことに, 微細な固体分が懸濁したような試料でも, 固体を含めた光分解が起こり, 浄化されることを見出した. 油分も界面活性剤等の添加により分解が可能なことが分かった.
着色した試料に関しては, 可視光による分解が起こるかも含めて検討した。色素によっては分解も起こるが,その効果はあまりはっきりとしなかった. また, 水に溶解し難い疎水基を有するRuポリピリジン錯体誘導体を合成し増感作用を調べた結果, 初めて水系で可視光分解が起こり, 今後の展開に重要な結果となった.

  • Research Products

    (8 results)

All 2008 Other

All Journal Article (3 results) Presentation (1 results) Book (2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] バイオ光化学電池によるバイオマスの太陽光分解と直接発電2008

    • Author(s)
      金子正夫
    • Journal Title

      WEB Journal 90-2008

      Pages: 27-30

  • [Journal Article] バイオマス由来燃料と社会的評価2008

    • Author(s)
      金子正夫
    • Journal Title

      太陽エネルギー 34

      Pages: 3-8

  • [Journal Article] バイオ光化学電池とその応用2008

    • Author(s)
      根本純一, 金子正夫
    • Journal Title

      機能材料 29

      Pages: 52-59

  • [Presentation] バイオ光化学電池の光化学反応特性と応用2008

    • Author(s)
      金子正夫, 上野寛仁, 根本純一
    • Organizer
      日本太陽エネルギー学会発表会
    • Place of Presentation
      鳥取
    • Year and Date
      2008-11-06
  • [Book] バイオ光化学電池-太陽光による資源エネルギー完全循環社会に向けて-2008

    • Author(s)
      金子正夫, 根本純一
    • Total Pages
      182
    • Publisher
      工業調査会
  • [Book] Molecular Catalysts for Energy Conversion2008

    • Author(s)
      T. Okada, M. Kaneko, eds.
    • Total Pages
      431
    • Publisher
      Springer Verlag
  • [Remarks]

    • URL

      http://info.ibaraki.ac.jp/scripts/websearch/index.htm

  • [Patent(Industrial Property Rights)] バイオ光化学セル及びモジュール及び分析計及び教材とそれらの利用方法2008

    • Inventor(s)
      藤井有起, 金子正夫, 根本純一, 上野寛仁
    • Industrial Property Rights Holder
      茨城大学
    • Industrial Property Number
      特願2008-155451
    • Filing Date
      2008-06-13

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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