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自然光照射下で有効に感応する二酸化チタン光殺菌システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17029035
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関大阪大学

研究代表者

田谷 正仁  大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (60144127)

研究分担者 西岡 求  大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 助手 (40304034)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
2006年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2005年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード二酸化チタン / 光触媒反応 / ウイルス・ファージ不活性化 / 酸化ストレス / 自然光 / 生体分子
研究概要

近年,清潔な環境を維持するという観点から,高い酸化力を有する二酸化チタンを用いた光触媒反応システムが注目されているが,実使用環境を想定した場合,室内照明光照射下でいかに高い殺菌活性を発揮させるかが重要な課題となる.これまで,二酸化チタン光触媒の室内光照射下での低い殺菌効率を向上させるためには,銅成分添加によるフェントン様反応を組み合わせることが効果的であることを示してきた.光殺菌効率におよぼす環境因子について調べたところ,反応液中に含まれる無機塩が殺菌活性に大きな影響をおよぼすことが示されたため,ファージ不活性化における銅および無機塩の共同効果について検討した.
白色蛍光灯照射下,10μMのCuCl_2およびNaCl 100mMをTiO_2薄膜上に添加し,ファージ不活性化実験を行った.TiO_2薄膜上にCuCl_2のみを添加した場合,添加しない場合と比べて活性が若干向上した.さらに,CuCl_2とNaClを同時に添加した場合,TiO_2薄膜の活性が著しく増加することが分かった.また,TiO_2薄膜の代わりにガラス面を用いた場合にはファージ不活性化効果は認められず,活性の向上はCuCl_2,NaCl, TiO_2および光の4要素が必要であることが示された.
さらに,NaClのうちNa^+とCl^-のどちらかが活性向上に寄与しているかを検討するため,KClまたはNaNO_3と10μMのCuCl_2を添加してファージ不活性化実験を行った.KClを添加した場合,NaClを添加したときと同様の不活性化速度定数の向上が見られたが,NaNO_3を加えた場合,NaClやKClを添加したときにみられたような不活性化速度の増加は認められなかった.以上のことから,反応液中に塩化物イオンが存在することでCu^<2+>がCu^+に還元され,それによってフェントン様反応が促進された結果,高い不活性化効果が得られることが明らかになった.

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (10件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 銅共存下における二酸化チタン薄膜によるファージの不活性化2007

    • 著者名/発表者名
      大西恭子, 田谷正仁
    • 雑誌名

      日本農芸化学会2007年度大会要旨集 (印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Copper-Aided Photosterilization of Microbial Cells on TiO_2 Film under Irradiation from a White Light Fluorescent Lamp2006

    • 著者名/発表者名
      Takashi Sato, Masahito Taya
    • 雑誌名

      Biochem. Eng. J. 30・2

      ページ: 199-204

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 二酸化チタン光触媒によるファージ不活化に及ぼす有機物の影響に関する速度論的考察2006

    • 著者名/発表者名
      佐藤尚志, 田谷正仁
    • 雑誌名

      化学工学論文集 32・3

      ページ: 288-292

    • NAID

      10017582010

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 二酸化チタン薄膜によるファージ不活性化に及ぼす銅および無櫟塩の其同効果2006

    • 著者名/発表者名
      大西恭子, 田谷正仁
    • 雑誌名

      日本生物工学会第58回大会(2006)要旨集

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 非致死的酸化ストレス下におけるSOD欠損大腸菌の増殖特性と生理応答の関係2006

    • 著者名/発表者名
      尾島由紘, 西岡 求, 田谷正仁
    • 雑誌名

      日本生物工学会第58回大会(2006)要旨集

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhancement of phage inactivation using photocatalytic titanium dioxide particles with different crystalline structures2006

    • 著者名/発表者名
      Sato, T., et al.
    • 雑誌名

      Biochem.Eng.J. 28・3

      ページ: 303-308

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 二酸化チタン光触媒によるファージ不活化に及ぼす有機物の影響に関する速度論的考察2006

    • 著者名/発表者名
      佐藤尚志 他
    • 雑誌名

      化学工学論文集 (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 白色蛍光灯照射下,酸化チタン薄膜上で有機酸がファージの不活性化に及ぼす効果2006

    • 著者名/発表者名
      大西恭子 他
    • 雑誌名

      化学工学会第71年会要旨集 (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The gene yggE functions in restoring physiological defects of Escherichia coli cultivated under oxidative stress conditions2005

    • 著者名/発表者名
      Sun Young Kim et al.
    • 雑誌名

      Appl.Environ.Microbiol. 71・5

      ページ: 2762-2765

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 白色蛍光灯照射下,酸化チタン薄膜上での大腸菌殺菌に及ばす銅含有効果2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤尚志 他
    • 雑誌名

      化学工学会第37回秋季大会要旨集

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 二酸化チタン光触媒による微生物不活性化の定量的評価,光触媒〜基礎・材料開発・応用〜2005

    • 著者名/発表者名
      西岡 求 他
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      株式会社エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2018-03-28  

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