研究課題/領域番号 |
18K05298
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分36020:エネルギー関連化学
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研究機関 | 山口大学 |
研究代表者 |
山崎 鈴子 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (80202240)
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研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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キーワード | 可視光応答型光触媒 / 金属イオンドープ / 環境浄化 / 電荷キャリア寿命 / 光触媒 |
研究成果の概要 |
可視光照射下でアセトアルデヒドガスや水中の4-クロロフェノールを分解・無害化できる金属イオンドープ酸化チタンを合成した。10種類の金属イオンの中で、高い活性を示したのは、クロム、白金、バナジウムイオンがドープされた場合であり、それぞれが複数の原子価状態で存在していることを明らかにした。さらに、クロムイオンドープ酸化チタンをガラスにコーティングし、可視光照射下でアセトアルデヒドガスの分解・無害化に利用できることを実証した。また、バナジウムイオンドープ酸化チタンを中空ガラスビーズにコーティングして水に浮遊させ、可視光照射下で水質浄化が可能な光触媒材料を開発した。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高活性であったクロム、白金、バナジウムイオンドープ酸化チタンを比較することで、金属イオンが複数の原子価状態で存在するだけでなく、3価が主成分となる際に高活性化することがわかった。これは、高活性な光触媒合成のための指針になり、学術的意義にあたる。社会的意義は、室内LED灯下でアセトアルデヒドの分解に成功した点である。アルデヒド類は、化学物質過敏症の原因物質の一つである。さらに、本研究では、水に浮遊する可視光応答型光触媒材料も合成した。実用化のためには、さらなる効率の向上が必要であるが、原油などの漏出による海洋汚染の浄化に使用できると考えられる。
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