1993 年度実績報告書

NOxの除去を目指した高活性な光触媒反応系の設計

研究課題

研究課題/領域番号	05044110
研究機関	大阪府立大学
研究代表者	安保正一大阪府立大学, 工学部, 教授 (70094498)
研究分担者	ADRIANO ZECC イタリア, トリノ大学, 教授 MICHEL CHE フランス, パリ第6大学, 教授山下弘巳大阪府立大学, 工学部, 助手 (40200688)
キーワード	光触媒反応 / NOx分解 / 光触媒分解反応 / イオン交換触媒 / 銅イオン触媒 / ESR測定 / FT-IR測定 / 表面活性サイト
研究概要	本研究は、光触媒を用い常温で環境に優しく高効率でNO_x除去が行えることに着目し、最終的には、太陽光で大気中のNO_x除去の光触媒反応系を設計することを目的として行っているものである。平成5年度の成果は以下の通りである。イオン交換法やゾル-ゲル法によりZSM-5ゼオライトやシリカゲルに高分散状態で担持した(Cu^+/ZSM-5)や(Cu^+/SiO_2)触媒を調製した。また、それらのキャラクタリゼーションを、ESR、FT-IR、ラマン、ホトルミネッセンス分光法により行い、Cuイオンの配位構造を明らかにした。また、(Cu^+/ZSM-5)や(Cu^+/SiO_2)触媒上に吸着したNO_<x2>の吸着配位状態、をESR、FT-IR法などの手法を用い検討し、NO_xの吸着種の同定に成功した。これら調整したCuイオン系触媒を用い、NO_xの光触媒分解反応を常温下で行い、反応生成物をガスクロ、マスで検討しNO_xがN_2とO_2に光触媒的に分解することを明らかにした。さらに当初の研究計画以外には、高エネルギー物理学研究所のEXAFS装置が使用できるようになったので、EXAFSを使い(Cu^+/ZSM-5)や(Cu^+/SiO_2)触媒におけるCuイオンの配位構造とその上に吸着したNO_xやCO分子の吸着状態に関して、大変貴重なデータを得ることができ、光触媒反応機構の解明に大きな手がかりを得ることができた。パリにおいては、(Cu^+/ZSM-5)と(Cu^+/SiO_2)触媒のESRの測定を行った。ただし、測定結果はパリ大学のM.Che教授の来日時に共同で解析を行った。したがって、今後は、パリにおいてもEXAFSやESRの測定をさらに進め、分子レベルでCuイオンの配位数、配位構造、NO_xの光触媒分解反応機構の解明にあたる。

研究成果

(26件)

すべてその他

すべて文献書誌 (26件)

[文献書誌] Tsuneo FUJII: "Fluorescence Spectra of Pyrene and Humidity Effects on Them during the Sol-to-Gel-to-Xerogel Transitions of Mixed Silicon-Aluminum Alkoxide Systems." Bull.Chem.Soc.Jpn.66. 739-747 (1993)
[文献書誌] Tsuneo FUJII: "Multiple Fluorescence Spectra of Fluorescein Molecules Encapsulated in the Silica Xerogel Prepared by the Sol-Gel Reaction." Res.Chem.Intermedi.19. 333-342 (1993)
[文献書誌] Nobuaki NEGISHI: "Characteristics of the Fluorescence Spectra of Pyrene Molecules during the Sol to Gel to Xerogel Transitions of Silica-Titania Binary Oxide Systems." Langmuir. 9. 3320-3323 (1993)
[文献書誌] Nobuaki NEGISHI: "Characterization of Copper Ion Catalyst Encapsulated in SiO2 Matrices by the Sol-Gel Method and Their Photocatalytic Activity for Decomposition of NO into N2 and O2 at 275K." J.Phys.Chem.97. 5211-5212 (1993)
[文献書誌] Catherine LOUIS: "Characterization and Modeling of the Mo Species in Grafted Mo/SiO2 Catalysts after Redox Thermal Treatments." J.Catal.141. 453-464 (1993)
[文献書誌] 安保正一: "酸化チタンを光触媒とする二酸化炭素の水による還元反応" 触媒. 35. 74-77 (1993)
[文献書誌] 西口弘泰: "Ti系複合酸化物の表面酸特性とその上に吸着したベンゾフェノンの光物理化学特性" 触媒. 35. 146-149 (1993)
[文献書誌] 根岸信彰: "ゾル-ゲル法で調製した銅/シリカ触媒のキャラクタリゼーションとNO分解における光触媒活性" 触媒. 35. 406-409 (1993)
[文献書誌] Masakazu ANPO: "Photochemistry on Solid Surfaces-Characteristics of the Photophysical and Photochemical Nature of Adsorbed Molecules and Anchored Surface Species." Critical Rev.Surf.Chem.3. 131-169 (1993)
[文献書誌] Masakazu ANPO: "Intrinsic Surface Structures and Their Roles in the Catalysis and Photocatalysis of Microcrystalline MgO Catalysts." Res.Chem.Intermedi.19. 495-519 (1993)
[文献書誌] 安保正一: "CO_2固定化触媒-光触媒固定化反応-" 化学経済. 40. 83-89 (1993)
[文献書誌] Hiroyasu NISHIGUCHI: "Enhancement of the Phosphorescence Yields of Xanthone Included in Alkali Metal Cation-Exchanged Zeolites." J.Photochem.Photobiol.A:Chem.77. 189-193 (1994)
[文献書誌] Nobuaki NEGISHI: "Characteristics of the Pyrene Fluorescence on Solid Surfaces." Heterogeneous Chem.Rev.in press (1994)
[文献書誌] Nobuaki NEGISHI: "Photophysical Properties and Photochemical Stability of Rhodamine B Encapusulated in SiO2 and Si-Ti Binary Oxide Matrices by the Sol-Gel Method." Langmuir. in press (1994)
[文献書誌] Hiromi YAMASHITA: "Photocatalytic Reduction of CO2 with H2O on TiO2 and Cu/TiO2 Catalysts." Res.Chem.Intermedi.in press (1994)
[文献書誌] 松岡雅也: "銅/ゼオライト触媒とNOおよびCOとの相互作用" 触媒. 36. 76-79 (1994)
[文献書誌] Hiroyasu NISHIGUCHI: "Photophysics and Photochemistry of Ketones Included in Zeolite Cavities." Res.Chem.Intermedi.in press (1994)
[文献書誌] Hiromi YAMASHITA: "Reduction of CO2 with H2O on TiO2(100) and TiO2(110) Single Crystals under UV-irradiation." Chem.Lett.in press (1994)
[文献書誌] 松岡雅也: "銅/ZSM-5を光触媒とするNOの常温直接分解" 工業材料. (1994)
[文献書誌] Hiroyasu NISHIGUCHI: "Chemistry of Functional Dye,Vol.2." Mita Press, 869 (1993)
[文献書誌] Masakazu ANPO: "New Frontiers in Catalysis,Vol.C." Akademiai Kiado,Hungary, 2860 (1993)
[文献書誌] 安保正一: "実験化学講座13(表面・界面)、日本化学会編" 丸善, 595 (1993)
[文献書誌] 安保正一: "物理化学実験のてびき" 化学同人, 183 (1993)
[文献書誌] 松岡雅也: "季刊化学総説、「光が関する触媒化学」、日本化学会編" 学会出版センター(印刷中), (1994)
[文献書誌] Sang-Chul MOON: "Acid-Base Catalysis,Vol.2." Kodansha, in press (1994)
[文献書誌] 安保正一: "表面科学シリーズ第6巻「表面の化学」" 丸善, (1994)

1993 年度 実績報告書

NOxの除去を目指した高活性な光触媒反応系の設計

研究代表者

安保 正一 大阪府立大学, 工学部, 教授 (70094498)

研究成果

[文献書誌] Tsuneo FUJII: "Fluorescence Spectra of Pyrene and Humidity Effects on Them during the Sol-to-Gel-to-Xerogel Transitions of Mixed Silicon-Aluminum Alkoxide Systems." Bull.Chem.Soc.Jpn.66. 739-747 (1993)

[文献書誌] Tsuneo FUJII: "Multiple Fluorescence Spectra of Fluorescein Molecules Encapsulated in the Silica Xerogel Prepared by the Sol-Gel Reaction." Res.Chem.Intermedi.19. 333-342 (1993)

[文献書誌] Nobuaki NEGISHI: "Characteristics of the Fluorescence Spectra of Pyrene Molecules during the Sol to Gel to Xerogel Transitions of Silica-Titania Binary Oxide Systems." Langmuir. 9. 3320-3323 (1993)

[文献書誌] Nobuaki NEGISHI: "Characterization of Copper Ion Catalyst Encapsulated in SiO2 Matrices by the Sol-Gel Method and Their Photocatalytic Activity for Decomposition of NO into N2 and O2 at 275K." J.Phys.Chem.97. 5211-5212 (1993)

[文献書誌] Catherine LOUIS: "Characterization and Modeling of the Mo Species in Grafted Mo/SiO2 Catalysts after Redox Thermal Treatments." J.Catal.141. 453-464 (1993)

[文献書誌] 安保正一: "酸化チタンを光触媒とする二酸化炭素の水による還元反応" 触媒. 35. 74-77 (1993)

[文献書誌] 西口弘泰: "Ti系複合酸化物の表面酸特性とその上に吸着したベンゾフェノンの光物理化学特性" 触媒. 35. 146-149 (1993)

[文献書誌] 根岸信彰: "ゾル-ゲル法で調製した銅/シリカ触媒のキャラクタリゼーションとNO分解における光触媒活性" 触媒. 35. 406-409 (1993)

[文献書誌] Masakazu ANPO: "Photochemistry on Solid Surfaces-Characteristics of the Photophysical and Photochemical Nature of Adsorbed Molecules and Anchored Surface Species." Critical Rev.Surf.Chem.3. 131-169 (1993)

[文献書誌] Masakazu ANPO: "Intrinsic Surface Structures and Their Roles in the Catalysis and Photocatalysis of Microcrystalline MgO Catalysts." Res.Chem.Intermedi.19. 495-519 (1993)

[文献書誌] 安保正一: "CO_2固定化触媒-光触媒固定化反応-" 化学経済. 40. 83-89 (1993)

[文献書誌] Hiroyasu NISHIGUCHI: "Enhancement of the Phosphorescence Yields of Xanthone Included in Alkali Metal Cation-Exchanged Zeolites." J.Photochem.Photobiol.A:Chem.77. 189-193 (1994)

[文献書誌] Nobuaki NEGISHI: "Characteristics of the Pyrene Fluorescence on Solid Surfaces." Heterogeneous Chem.Rev.in press (1994)

[文献書誌] Nobuaki NEGISHI: "Photophysical Properties and Photochemical Stability of Rhodamine B Encapusulated in SiO2 and Si-Ti Binary Oxide Matrices by the Sol-Gel Method." Langmuir. in press (1994)

[文献書誌] Hiromi YAMASHITA: "Photocatalytic Reduction of CO2 with H2O on TiO2 and Cu/TiO2 Catalysts." Res.Chem.Intermedi.in press (1994)

[文献書誌] 松岡雅也: "銅/ゼオライト触媒とNOおよびCOとの相互作用" 触媒. 36. 76-79 (1994)

[文献書誌] Hiroyasu NISHIGUCHI: "Photophysics and Photochemistry of Ketones Included in Zeolite Cavities." Res.Chem.Intermedi.in press (1994)

[文献書誌] Hiromi YAMASHITA: "Reduction of CO2 with H2O on TiO2(100) and TiO2(110) Single Crystals under UV-irradiation." Chem.Lett.in press (1994)

[文献書誌] 松岡雅也: "銅/ZSM-5を光触媒とするNOの常温直接分解" 工業材料. (1994)

[文献書誌] Hiroyasu NISHIGUCHI: "Chemistry of Functional Dye,Vol.2." Mita Press, 869 (1993)

[文献書誌] Masakazu ANPO: "New Frontiers in Catalysis,Vol.C." Akademiai Kiado,Hungary, 2860 (1993)

[文献書誌] 安保正一: "実験化学講座13(表面・界面)、日本化学会編" 丸善, 595 (1993)

[文献書誌] 安保正一: "物理化学実験のてびき" 化学同人, 183 (1993)

[文献書誌] 松岡雅也: "季刊化学総説、「光が関する触媒化学」、日本化学会編" 学会出版センター(印刷中), (1994)

[文献書誌] Sang-Chul MOON: "Acid-Base Catalysis,Vol.2." Kodansha, in press (1994)

[文献書誌] 安保正一: "表面科学シリーズ第6巻「表面の化学」" 丸善, (1994)

1993 年度実績報告書

安保正一大阪府立大学, 工学部, 教授 (70094498)