| 研究課題/領域番号 |
10450289
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
若林 勝彦 九州大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20220832)
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| 研究分担者 |
田代 靜香 九州大学, 大学院・工学研究科, 教務員 (90260710)
多湖 輝興 九州大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20304743)
岸田 昌浩 九州大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60243903)
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| キーワード | チタニア / マイクロエマルション / 光触媒 / 酢酸光分解 / 微粒子化 / 活性炭 |
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| 研究概要 |
本研究ではTiO_2超微粒子を単独、あるいは他の機能をもつ微粒子とともに無機担体へ均一に固定化し、実用段階により近い条件における光触媒の性能向上を図ることを目的とした。特に、反応物の高吸着能など新たな機能を光触媒に付加することによって総合的な光触媒性能の向上を試みた。
TiO_2超微粒子の調製には次の方法を用いる。濃厚系マイクロエマルション溶液中でチタニウムテトラブトキシド(TTB)の加水分解を行い、TiO_2超微粒子を調製する。沈殿を回収した後、洗浄と焼成処理を施してTiO_2を結晶化させた。まず、界面活性剤のイオン性を変えてTiO_2微粒子を調製した。非イオン性の界面活性剤を用いたマイクロエマルションを利用してTiO_2を調製すると、粒子径が8.5nmと非常に小さく、高表面積のTiO_2微粒子を合成することができた。市販の高活性TiO_2触媒と酢酸の光分解活性をと比較したところ、本研究で調製したTiO_2は、約3倍高活性であった。
次に、分解物質(酢酸)に対する吸着力をTiO_2に賦与するため、TiO_2を活性炭に固定化することを検討した。フェノール樹脂のメタノール溶液中でTiO_2の原料アルコキシドの加水分解を行い、その後、炭化・賦活処理を施すことにより、活性炭担持TiO_2触媒を調製した。この方法では、結晶径が非常に小さい(6.0nm〜7.0nm)anatase型のTiO_2を活性炭に担持することができた。さらに、空気賦活による担体炭素の高表面積化が、酢酸の吸着力の増大に非常に有効であり、その結果TiO_2触媒の光分解活性を向上させることができた。
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