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半導体触媒による高分子の光分解に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 06640757
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能・物性・材料
研究機関明星大学

研究代表者

日高 久夫  明星大学, 理工学部, 教授 (70062312)

研究期間 (年度) 1994 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1996年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1995年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1994年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード光酸化 / 塩化ビニル / RNA / 二酸化チタン / 高分子 / 光分解 / 半導体光触媒 / DNA
研究概要

DNAおよびRNAの光増感光化学がUV-AとUV-B照射下で、サンスクリーン剤の存在下で調べた。アナターゼ/ルチル粒子がDNAおよびRNAに接触することにより損傷(ダメ-ジ)をうけた。部分的にCO_2へ分解され、窒素基はアンモニアと硝酸へ変換する。DNAの物理的化学的ダメ-ジに関して、TEMおよびSEM観察およびGPCによる分子量低下を測定した。生体高分子構造しているアミノ酸の窒素基の分解についても調査した。窒素の化学構造に対するNH_4^+イオンとNO_3^-イオン生成比および生成メカニズムについて詳細に検討した。-NHOH基は酸化され、主としてNO_3^-イオンが生成した。一方、-NH_2基や-CONH-基は他の分子から水素引き抜きまたは加水分解され、NH_4^+イオンに変換されることが明らかになった。さらに、電子密度が高い構造部分ほどホールによる引き抜きが優先的に進み(光還元)、・OHラジカルの攻撃を受けやすいことが明確になった。
固体状高分子の塩化ビニル(PVC)からの塩素の脱イオン化について検討したところ、酸素存在下でしかもK_2S_2O_8やH_2O_2などの酸化剤を添加した方がTiO_2単独系より良好な結果を与えた。・OHラジカルや・OOHラジカルの攻撃をうけ、過酸化物が生成(POV測定)し、多くの酸化分解中間体を経由して、酢酸やギ酸などの有機酸になり最終的にはCO_2ガスへ変換される。GPCの結果平均1万〜2万のPVCの分子量のものが平均2〜3千の分子量のものへ切断されることが分かった。

報告書

(4件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] H.Hidaka,Y.Suzuki: "Photocatalvzed degradation of polymers in aqueous semiconductor suspensions I : Photooxidation of solid particles of polyvinyl chloride" J.Polym.Sci.,Part A Poly.Chem.,. 34. 1311-1316 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hidaka: "Photodegradation of Surfactants XVII : Photooxidation processes in amphoteric surfactants catalyzed by irradiated by TiO_2 suspensions" J.Adv.Oxid.Technol.,. 1. 21-28 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nohara,H.Hidaka: "Production of NH_4^+ and NO_3^- ions during the photocatalyzed oxidation of amino acids,amines and heterocyclics at the titania/water interface" Catal.Lett.,. 36. 115-118 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hidaka,Y.Asai,J.Zhao: "Photoelectrochemical decomposition of surfactants on a TiO_2/TCO particulate film electrode assembly" J.Phys.Chem.,. 99. 8244-8248 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Waki.L.Wang,K.Nohara and H.Hidaka: "Protocatalyzed mineralization of nitrogen-containing compounds at TiO_2/H_2O interfaces" J.Mol.Catal.,. 95. 53-59 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hidaka: "Photodegradation of Surfactants XVII : Formation of NH_4^+ and NO_3^- ions in photocatalyzed mineralization of nitrogen-containing cationic,nonionic and amphereric surfactants" J.Photochem.Photobiol.A : Chem.,. 91. 145-152 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hidaka: "Photocatalyzed degradation of polymers in aqueous semiconductor suspensions I : Photooxidation of Solid Particles of Polyvinyl chloride" J.Poly.Sci., Part A Poly.Chem.34. 1311-1316 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nohara: "Processes of formation of NH_4^+ and NO_3^- ions during the photocatalyzed oxidation of N-containing compounds at the titania/water interface" J.Photochem.Photobiol.A : Chem.(in press). (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hidaka: "A mechanistic study of the photoelectrochemical oxidation of organic compounds on a TiO_2/TCO particulate film electrode assembly" J.Photochem.Photobiol.A : Chem.98. 73-78 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Serpone: "Standardization protocol of process efficiencies and activation parameters in heterogeneous photocatalysis --- Relative photonic efficiencies, zeta r" J.Photochem.Photobiol.A : Chem.94. 191-203 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hidaka: "Photodegradation of Surfactants XVI II : Total organic carbon measurements in the TiO_2-assisted photomineralizatin of the surfactants" J.Jpn.Oil Chem.Soc.45. 21-28 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hidaka: "Photodegradation of Surfactants XVII : Photooxidation processes in amphoteric surfactants catalyzed by irradiated TiO_2 suspensions" J.Adv.Oxid.Technol.1. 21-28 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nohara: "Dependence on chemical structure of the production of NH_4^+ and/or NO_3^- ions during the photocatalyzed oxidation of nitrogen-containing substances at the titania/water interface" Catal.Lett.36. 115-118 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hidaka: "Photodegradation of Surfactants XVI : Photocatalytic effect of various semiconductors on the photooxidation of surfactants" J.Jpn.Oil Chem.Soc. 44. 121-125 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Terzian: "Photocatalyzed mineralization of a trimethylated phenol in oxygenated aqueous titania-An alternative to microbial degradation" Catal.Lett.32. 227-233 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hidaka: "Photoelectrochemical decomposition of surfactants on a TiO_2/TCO particulate film electrode assembly" J.Phys.Chem.99. 8244-8248 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Waki: "Photocatalyzed mineralization of nitrogen-containing compounds at TiO_2/H_2O interfaces" J.Mol.Catal.95. 53-59 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hidaka: "Photodegradation of Surfactants XIV : Formation of NH_4^+ and NO_3^- ions in photocatalyzed mineralization of nitrogen-containing cationic, nonionic and amphoteric surfactants" J.Photochem.Photobiol.A : Chem.91. 145-152 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hidaka: "Photodegradation of Surfactants.XV : The formation of SO_4^<2-> ions in the photooxidation of sulfur-containing surfactants" Chemosphere. 29. 2619-2624 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hidaka: "Photodegradation of Surfactants.XIII : Photocatalyzed mineralization of nitrogen-containing surfactants at TiO_2/water interfaces" New J.Chem.18. 541-545 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hidaka,Y.Suzuki: "Photocatalyzed degradation of polymers in aqueous semiconductor suspensions I : Photooxidation of solid particles of polyvinyl chloride" J.Polym.Sci.,PartA Poly.Chem.34. 1311-1316 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hidaka,: "Photodegradation of Surfactants XVII : Photooxidation processes in amphoteric surfactants catalyzed by irradiated by TiO_2 suspensions" J.Adv.Oxid.Technol.1. 21-28 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nohara,H.Hidaka: "Production of NH_4^+ and NO_3^- ions during the photocatalvzed oxidation of amino acids,amines and heterocyclics at the titania/water interface" Catal.Lett.36. 115-118 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hidaka,Y.Asai,J.Zhao: "Photoelectrochemical decomposition of surfactants on a TiO_2/TCO particulate film electrode assembly" J.Phys.Chem.99. 8244-8248 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Waki.L.Wang,K.Nohara and H.Hidaka: "Photocatalyzed mineralization of nitrogen-containing compounds at TiO_2/H2_<>O interfaces" J.Mol.Catal.95. 53-59 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hidaka: "Photodegradation of Surfactants XIV : Formation of NH_4^+ and NO_3^- ions in photocatalyzed mineralization of nitrogen-containing cationic,nonionic and amphereric surfactants" J.Photochem.Photobiol.A : Chem.91. 145-152 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H. Hidaka, etc.: "Photocatalyzed Degradation of Polymers in Aqueous Semiconductor Suspensions. I. Photooxidation of Solid Particles of Polyvinylchloride" J. Polymer Science, Part A. Polymer Chemistry.34(in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] H. Hidaka, etc.: "Photodegradation of surfactants XVII. Photo-oxidation Processes in amphoteric surfactants Catalyzed by Irradiated TiO_2 Suspensions" J.Advanced Oxidation Technology,. 1. in press (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] H. Hidaka, etc.: "Photodegradation of surfactants XIV. formation of NH_4^+ and NO_3^- ionsfor the photocatalyzed mineralization of nitrogen-containing cationic, non-ionic and amphoteric surfactants" J. Photochem. Photobiol. A. Chem.91. 145-152 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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