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高分散金属微粒子による伝導帯アシスト型可視光応答性光触媒の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20037004
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関北海道大学

研究代表者

阿部 竜  北海道大学, 触媒化学研究センター, 准教授 (60356376)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2009年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2008年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード光触媒 / 環境浄化 / 可視光 / 伝導帯 / 金属微粒子
研究概要

本研究は、光触媒を用いた環境浄化反応における可視光の効率的利用を実現する新たな概念として、"高分散金属微粒子による伝導帯アシスト型可視光応答性光触媒"を提案し、従来の可視光応答性光触媒の性能を凌駕する次世代型光触媒の開発を目的とする。実用化がすでに進められている酸化チタンは優れた光触媒であるが、吸収できる光は紫外線に限られ、屋内のように紫外線強度の低い環境では効果が小さい。これに対して、酸化タングステンは、可視光吸収を有するが、有機物の分解活性は低いとこれまで考えられてきた。しかし我々は、酸化タングステンの表面に適切な手法によって白金微粒子を高分散に担持させると、極めて高効率に有機物の完全分解が進行することを見出した。今年度は、高分散担持された金属微粒子で起こる酸素還元反応に注目し、酸素から過酸化水素を生成する新規反応系の創成を進めた。これまでに、白金を担持させた酸化タングステン光触媒上において、分子状酸素の還元による過酸化水素の生成が光照射下進行することを見出してきたが、生成した過酸化水素は白金上で触媒的に分解してしまうため、定常的な生成は起こらない。そこで、白金表面を様々な他元素で被覆することを試みたところ、パラジウムで表面を薄く被覆した白金-パラジウムのコアシェル型助触媒が高い効率で、過酸化水素を生成できることを見出した。これは、光触媒反応を用いて酸素から過酸化水素を生成した初めての例であり、新規性の高い反応系と言える。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件) 産業財産権 (5件)

  • [雑誌論文] 光触媒を用いたエネルギー変換および環境浄化2010

    • 著者名/発表者名
      阿部竜
    • 雑誌名

      化学と工業(日本化学会) Vol.63

      ページ: 232-233

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 白金助触媒担持型酸化タングステン光触媒2010

    • 著者名/発表者名
      阿部竜
    • 雑誌名

      セラミックデータブック2009(工業製品技術協会) 2009年度版

      ページ: 100-105

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] 酸化タングステンに微量の白金使い高い分解活性:室内微弱蛍光灯でも脱臭、防曇、高い抗菌力発2009

    • 著者名/発表者名
      阿部竜、酒谷能彰
    • 雑誌名

      月刊地球環境(日本工業新聞新社) Vol.40

      ページ: 48-49

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] 酸化タングステン光触媒の高機能化2009

    • 著者名/発表者名
      阿部竜
    • 雑誌名

      クリーンテクノロジー(日本工業出版) Vol.19

      ページ: 10-13

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] 酸化タングステン系高性能可視光応答型光触媒2009

    • 著者名/発表者名
      阿部竜
    • 雑誌名

      におい・かおり環境学協会誌 Vol.40

      ページ: 93-100

    • NAID

      10025515089

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] 酸化タングステン系高性能可視光応答型光触媒2009

    • 著者名/発表者名
      阿部竜
    • 雑誌名

      におい・かおり環境学協会誌 40

      ページ: 93-100

    • NAID

      10025515089

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Pristine Simple Oxide as Visible Light Driven Photocatalysts : Highly Efficient Decomposition of Organic Compounds over Platinum-loaded Tungsten Oxide2008

    • 著者名/発表者名
      阿部竜、高見仁、村上直也、大谷文章
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 130

      ページ: 7780-7781

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 酸化タングステンをべースとした新規高活性可視光応答型光触媒2008

    • 著者名/発表者名
      阿部竜
    • 雑誌名

      機能材料(シーエムーシー出版) 28

      ページ: 54-61

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] 光触媒反応における酸素の還元機構2008

    • 著者名/発表者名
      大谷文章、阿部竜
    • 雑誌名

      化学(化学同人) 63

      ページ: 19-23

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] 白金と酸化タングステンを組み合わせた高活性可視光応答型光触媒2008

    • 著者名/発表者名
      阿部竜
    • 雑誌名

      触媒(触媒学会) Vol.50, No.5

      ページ: 446-450

    • NAID

      10024279932

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of Visible Light Driven Photocatalysts for Water-Splitting and Environment purification2009

    • 著者名/発表者名
      阿部竜
    • 学会等名
      Photocatalysis & Photoelectrochemistry symposium
    • 発表場所
      Bejing, China
    • 年月日
      2009-11-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Development of Visible Light Driven Photocatalysts for Water-Splitting and Environment purification2009

    • 著者名/発表者名
      阿部竜
    • 学会等名
      The 3rd GCOE International Symposium
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2009-10-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 高分子球をテンプレートとする高活性酸化タングステン微粒子光触媒の合成2009

    • 著者名/発表者名
      阿部竜、鹿目直子、定金正洋
    • 学会等名
      第104回触媒討論会
    • 発表場所
      宮崎(宮崎大学)
    • 年月日
      2009-09-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 白金担持型酸化タングステンと酸化チタンの混合光触媒による気相トルエン高効率分解反応2009

    • 著者名/発表者名
      川田裕輔・阿部竜・大谷文章
    • 学会等名
      第104回触媒討論会
    • 発表場所
      宮崎(宮崎大学)
    • 年月日
      2009-09-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 酸化タングステン系光触媒の実用化研究2009

    • 著者名/発表者名
      阿部竜
    • 学会等名
      光触媒討論会
    • 発表場所
      東京(東京大学)
    • 年月日
      2009-07-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Development of highly efficient visible light responsive photocatalysts based on tungsten oxide2009

    • 著者名/発表者名
      阿部竜
    • 学会等名
      アジア国際シンポジウム
    • 発表場所
      船橋
    • 年月日
      2009-03-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 酸化タングステンをベースとした高活性可視光応答型光触媒の開発2009

    • 著者名/発表者名
      阿部竜
    • 学会等名
      日本化学会第89会春季年会アドバンスト・テクノロジー・プログラム
    • 発表場所
      船橋(招待講演)
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Platinized Tungsten Oxide : A Highly Active Visible light Responsive Photocatalvst2008

    • 著者名/発表者名
      阿部竜
    • 学会等名
      Challenges in Advanced Chemistry (Th 4^<th> Hokkaido Universitv-Nanjing University Joint Symposium
    • 発表場所
      札幌(招待講演)
    • 年月日
      2008-12-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 酸化タングステンをベースとした高活性可視光応答型光触媒の開発2008

    • 著者名/発表者名
      阿部竜
    • 学会等名
      第15回シンポジウム光触媒反応の最近の展開
    • 発表場所
      東京(招待講演)
    • 年月日
      2008-12-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 白金担持型酸化タングステン光触媒を用いた高効率有機物酸化分解2008

    • 著者名/発表者名
      阿部竜、高見仁、大谷文章
    • 学会等名
      第27回固体表面光化学討論会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2008-11-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 酸化タングステン光触媒の表面修飾による酸化還元の活性化とその機構2008

    • 著者名/発表者名
      高見仁、阿部竜、大谷文章
    • 学会等名
      第102回触媒討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-09-26
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 金属微粒子を担持させた酸化タングステンによる高効率可視光誘起光触媒反応2008

    • 著者名/発表者名
      阿部竜
    • 学会等名
      第102回触媒討論会
    • 発表場所
      名古屋(招待講演)
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Highly Efficient Decomposition of Organic Compounds over Platinum-loaded Tungsten Oxide Photocatalysts under Visible Light Irradiation2008

    • 著者名/発表者名
      阿部竜
    • 学会等名
      17^<th>1 International Conference on Photochemical Conversion and Storage of Solar Energy (IPS-17)
    • 発表場所
      シドニー, オーストラリア
    • 年月日
      2008-07-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Highly Efficient Decomposition of Organic Compounds over Platinum-loaded Tungsten Oxide Photocatalysts under Visible Light Irradiation2008

    • 著者名/発表者名
      阿部竜
    • 学会等名
      International Symposium on Creation and Control of Advanced Selective Catalysis
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2008-07-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] 貴金属担持光触媒体粒子分散液、およびその光触媒体機能製品2009

    • 発明者名
      高見仁、酒谷能彰、阿部竜、王峰
    • 権利者名
      国立大学法人北海道大学・住友化学株式会社
    • 産業財産権番号
      2009-248446
    • 出願年月日
      2009-10-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [産業財産権] 貴金属担持光触媒体の製造方法2009

    • 発明者名
      阿部竜、鹿目直子、曽我部康平、酒谷能彰
    • 権利者名
      国立大学法人北海道大学・住友化学株式会社
    • 産業財産権番号
      2009-185192
    • 出願年月日
      2009-08-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [産業財産権] 光触媒体の製造方法2009

    • 発明者名
      阿部竜、鹿目直子、酒谷能彰
    • 権利者名
      国立大学法人北海道大学・住友化学株式会社
    • 産業財産権番号
      2009-117446
    • 出願年月日
      2009-05-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [産業財産権] 光触媒体2009

    • 発明者名
      阿部竜、高見仁、大谷文章、酒谷能彰
    • 権利者名
      阿部竜、高見仁、大谷文章、酒谷能彰
    • 産業財産権番号
      2009-033249
    • 出願年月日
      2009-02-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] 有機物の酸化方法および触媒の再活性化方法2008

    • 発明者名
      大谷文章、阿部竜、高見仁、酒谷能彰
    • 権利者名
      大谷文章、阿部竜、高見仁、酒谷能彰
    • 産業財産権番号
      2008-242325
    • 出願年月日
      2008-09-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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