マルチチャンネルＴｉＯ２系光触媒ナノチューブの環境浄化への応用

• 研究課題/領域番号: 23350093
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 藤嶋 昭 東京理科大学, 学長室・学長, その他 (30078307)
• 研究分担者: 中田 一弥 東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 准教授 (70514115)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 19,890千円 (直接経費: 15,300千円、間接経費: 4,590千円); 2013年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円); 2012年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2011年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
• キーワード: 光触媒 / ナノチューブ / マルチチャンネル / エレクトロスピニング / 環境浄化 / マルチチャンエル

研究概要

主な成果は下記のとおりである。
・まず、エレクトロスピニング法を行うための出発原料の選択を行った。チタン源と高分子の組み合わせと、それらの濃度比の最適化を行った。さらにチューブの中に充填される流動パラフィンの粘度の最適化も図った。・作製した最高の光触媒活性をもつナノチューブをネットワーク化するために、出発原料にPDMSを添加し、ファイバーを作製した。・抗菌・殺菌試験を実施した。ナノチューブ不織布上に大腸菌を付着させて、菌の増加量をモニターした。最終的に既存のTiO2材料と上記の環境浄化能を比較し、優れた環境浄化性能を有していることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Thermodynamic and Kinetic Analysis of Heterogeneous Photocatalysis for Semiconductor Systems (2014)
  • 著者名/発表者名: B. Liu, X. Zhao, C. Terashima, A. Fujishima, K. Nakata
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 16 ページ: 8751-8760
• [雑誌論文] Construction of Hierarchical Titanium Dioxide Nanomaterials by Tuning the Structure of Polyvinylpyrrolidone-Titanium Butoxide Complexes from 2- to 3-Dimensional (2013)
  • 著者名/発表者名: B. Liu, X. Zhao, K. Nakata, A. Fujishima
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. A 巻: 1 ページ: 4993-5000
• [雑誌論文] Pre-treating Sputtered TiO2 film by Photoelectrocatalysis to Increase the Performance of Photo-activity and Photoinduced Hydrophilicity (2013)
  • 著者名/発表者名: L. Wen, B. Liu, X. Zhao, K. Nakata, A. Fujishima
  • 雑誌名: J. Electroanal. Chem. 巻: 688 ページ: 224-227
• [雑誌論文] Facile synthesis of transparent superhydrophobic titania coating by using soot as nanoimprint template (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Liu, M. Sakai, B. Liu, C. Terashima, K. Nakata, A. Fujishima
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 3 ページ: 22825-22829
• [雑誌論文] Electrospinning preparation and photocatalytic activity of porous TiO2 nanofibers (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Liu, B. Liu, K. Nakata, T. Ochiai, T. Murakami, A. Fujishima
  • 雑誌名: J. Nanomater. 巻: 491927-1-5
• [雑誌論文] Repeatable Wettability Conversion between Hydrophobic and Superhydrophilic States on Nonwoven Fabrics Based on Electrospun TiO2-Polydimethylsiloxane Fibers (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nakata, M. Sakai, B. Liu, T. Ochiai, T. Murakami, A. Fujishima
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 41 ページ: 735-737
• [雑誌論文] Synthesis, Characterization, and Photocatalysis of Fe-Doped TiO2 : Combined Experimental and Theoretical Study (2012)
  • 著者名/発表者名: L. Wen, B. Liu, X. J. Zhao, K. Nakata, T. Murakami, A. Fujishima
  • 雑誌名: Int. J. Photoener. 巻: 368750-1-10
• [雑誌論文] Electrospinning preparation and photocatalytic activity of porous TiO2 nanofibers (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Liu
  • 雑誌名: J. Nanomater 巻: 2012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visible Light Responsive Electrospun TiO2 Fibers Embedded with WO3 Nanoparticles (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nakata, B. Liu, Y. Goto, T. Ochiai, M. Sakai, H. Sakai, T. Murakami, M. Abe, A. Fujishima
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 40 ページ: 1161-1162
• [雑誌論文] Visible Light Responsive Electrospun TiO2 Fibers Embedded with WO3 Nanoparticles (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Nakata, et al
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 40 号: 10 ページ: 1161-1162
  • DOI: 10.1246/cl.2011.1161
  • NAID: 10029683556
  • ISSN: 0366-7022, 1348-0715
  • 査読あり
• [学会発表] エレクトロスプレー法と水熱法によるメソポーラス可視光応答型光触媒TiO2-WO3空孔粒子の作製とアセトアルデヒド分解性能評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口友一, 中田一弥, 寺島千晶, 酒井秀樹, 阿部正彦, 藤嶋昭
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋・名古屋大学・東山キャンパス
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] 環境浄化に資する機能性材料の開発と応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中田一弥
  • 学会等名: 表面技術協会第129回講演大会
  • 発表場所: 千葉・東京理科大学野田キャンパス
  • 年月日: 2014-03-13
• [学会発表] エレクトロスプレー法と水熱法によるメソポーラスTiO2-WO3空孔粒子の作製とアセトアルデヒド分解性能評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口友一, 中田一弥, 寺島千晶, 酒井秀樹, 阿部正彦, 藤嶋昭
  • 学会等名: 第20回シンポジウム光触媒反応の最近の展開
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所コンベンションホール
  • 年月日: 2013-12-13
• [学会発表] 光触媒の新しい応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中田一弥
  • 学会等名: 東京理科大学新技術説明会
  • 発表場所: 東京・JST東京本部別館ホール
  • 年月日: 2013-11-15
• [学会発表] 光触媒の基礎から応用まで (2013)
  • 著者名/発表者名: 中田一弥
  • 学会等名: サイエンス&テクノロジーセミナー「光触媒の反応メカニズムと設計, 応用展開」
  • 発表場所: 東京・東京都立産業貿易センター浜松町館
  • 年月日: 2013-11-12
• [学会発表] 光エネルギー変換に資する光機能性材料の創成と応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中田一弥
  • 学会等名: 講演会及び研究者と会員の交流会(第3回)
  • 発表場所: 東京・東京理科大学
  • 年月日: 2013-09-18
• [学会発表] 環境負荷低減に資する光触媒機能界面の創成と応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中田一弥
  • 学会等名: 横浜国立大学大学院工学研究院グループ研究セミナー
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-12-21
• [学会発表] エレクトロスプレー法と水熱法による可視光応答型光触媒TiO2-WO3メソポーラス混合粉末の作製とアセトアルデヒド分解性能評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口友一, 中田一弥, L. Baoshun, 落合剛, 酒井秀樹, 村上武利, 阿部正彦, 藤嶋昭
  • 学会等名: 第19回シンポジウム光触媒反応の最近の展開
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所コンベンションホール
  • 年月日: 2012-12-10
• [学会発表] 電気化学会進歩賞・佐野賞.In光エネルギー変換に資する光機能性材料の創成と応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中田一弥
  • 学会等名: 学術研究に関するもの : 電気化学会
  • 発表場所: 国内
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] 光エネルギー変換に資する光機能性材料の創成と応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中田一弥
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: アクトシティ浜松
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] 光触媒の現状と将来の課題 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中田一弥
  • 学会等名: 油化学セミナー2011
  • 発表場所: 名古屋市工業研究所(Nagoya, Japan)
  • 年月日: 2011-06-17
• [学会発表] 光触媒の現状と将来の課題 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中田一弥
  • 学会等名: 化学セミナー2011
  • 発表場所: 名古屋市工業研究所
  • 年月日: 2011-06-17
• [学会発表] エレクトロスプレー法と水熱法によるメソポーラスTiO2-WO3空孔粒子の作製とアセトアルデヒド分解性能評価
  • 著者名/発表者名: 山口友一, 中田一弥, 寺島千晶, 酒井秀樹, 阿部正彦, 藤嶋昭
  • 学会等名: 第20回シンポジウム 光触媒反応の最近の展開
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所コンベンションホール
• [学会発表] エレクトロスプレー法と水熱法によるメソポーラス可視光応答型光触媒TiO2-WO3空孔粒子の作製とアセトアルデヒド分解性能評価
  • 著者名/発表者名: 山口友一, 中田一弥, 寺島千晶, 酒井秀樹, 阿部正彦, 藤嶋昭
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学・東山キャンパス
• [学会発表] 光エネルギー変換に資する光機能性材料の創成と応用
  • 著者名/発表者名: 中田一弥
  • 学会等名: 講演会及び研究者と会員の交流会（第3回）
  • 発表場所: 東京理科大学
  • 招待講演
• [学会発表] 光触媒の基礎から応用まで
  • 著者名/発表者名: 中田一弥
  • 学会等名: 光触媒の基礎から応用まで, サイエンス＆テクノロジー セミナー「光触媒の反応メカニズムと設計、応用展開」
  • 発表場所: 東京都立産業貿易センター浜松町館
  • 招待講演
• [学会発表] 光触媒の新しい応用
  • 著者名/発表者名: 中田一弥
  • 学会等名: 新技術説明会
  • 発表場所: JST東京本部別館ホール
  • 招待講演
• [学会発表] 環境浄化に資する機能性材料の開発と応用
  • 著者名/発表者名: 中田一弥
  • 学会等名: 表面技術協会 第129回講演大会
  • 発表場所: 東京理科大学野田キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] 環境負荷低減に資する光触媒機能界面の創成と応用
  • 著者名/発表者名: 中田一弥
  • 学会等名: 横浜国立大学大学院工学研究院 グループ研究セミナー
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 招待講演
• [学会発表] エレクトロスプレー法と水熱法による可視光応答型光触媒TiO2-WO3メソポーラス混合粉末の作製とアセトアルデヒド分解性能評価
  • 著者名/発表者名: 山口友一
  • 学会等名: 第19回シンポジウム 光触媒反応の最近の展開
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所コンベンションホール