| 研究概要 |
SiO_2や多孔性バイコ-ルを吸着媒としてVOCl_3を吸着させ、この吸着系を室素レ-ザ-光で照射すると、VOCl_3分子が活性化され、吸着媒表面上のOH基と反応してVー化合物がーSiーOーVOCl_2の形で固定化されることが解った。一方、MoCl_5やTiCl_4は吸着後にレ-ザ-光照射しても固定化反応が進行しないことが解った。レ-ザ-光照射固定化の後、ーSiーOーVOCl_2を水で処理するとCl基がOH基で置換され、ーSiーOーVO(OH)_2の形となる。その後,酸素中で焼成することにより、シリカや多孔性バイコ-ルに超蒲膜状態で固定化されたバナジウム酸化物が調製できることが明らかになった。この固定化バナジム酸化物のキャラクタリゼ-ションはIR、ラマン、UV、ESR、ホトルミネックセンスなどの各種分光法などにより行い、レ-ザ-光照射により単分子層状超蒲膜固定化触媒が調製できることを初めて明らかにした。また、蒲膜形成に及ぼすレ-ザ-光強度や担体表面のOH基濃度、VOCl_3の吸着種濃度などの影響に付いても興味ある知見を得た。この様にした超薄膜固定化バナジム酸化物を光触媒として、その反応性に付いて検討した。オレフィンと酸素の存在下で超薄膜固定化バナジウム酸化物を光励起すると、オレフィンの部分酸化反応が進行し各種の含酸素化合物が生成することが解った。NOx除去の問題と関連して、NO存在下で超薄膜固定化バナジウム酸化物を光照射すると室素と酸素が生成し、常温でのNOの直接分解反応が光触媒分応として進行することを見いだした。一方、メタンを反応物とすると、エタンやエチレンが生成するが、反応は触媒自身の光還元を伴う。しかし、メタンとNOの混合系での光反応では、超薄膜固定化バナジウム酸化物を光触媒として、メタンの酸化カップリング反応が進行し、エタンたメタノ-ルが合成できることを見いだいた。ESRによる光照射下での反応中間体の検出を通して、超薄膜固定化バナジウム酸化物上での光触媒反応の機構を明らかにした。この様に、レ-ザ-光励超による超薄膜固定化金属酸化物媒の調製とその光触媒活性の研究において、興味ある多くの重要な研究成果を得ることができた。
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