内分泌かく乱物質の吸着濃縮型光分解触媒システムの開発

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12555223
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 服部 忠 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50023172)
• 研究分担者: 上甲 勲 栗田工業株式会社, 開発本部, 研究主幹 ; 吉田 寿雄 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (80273267) ; 薩摩 篤 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (00215758)
• キーワード: 内分泌撹乱物質 / 環境ホルモン / フタル酸エステル / チタニア架橋粘土 / 光触媒 / シリカ担持チタニア触媒 / 水熱処理 / 吸着

研究概要

環境ホルモンは環境中に放出された化学物質のうち生体内に入るとあたかもホルモンのように作用するため様々な影響が危惧されている物質で、その実体究明、対策法などの確立が急務となっている。本研究は水中にごく低濃度で存在する環境ホルモンを吸着濃縮し、高い酸化力を発揮する光触媒系をもちいて分解・無害化するための基礎的な知見を得ると共に、高効率光触媒の設計指針を明らかにすることを目的としている。平成12年度は、光触媒による環境ホルモンの濃縮分解システムの評価法の確立を行なった後、内分泌撹乱物質の一例としてフタル酸ジブチル(DBP)を取り上げ検討を行った。触媒としてはチタニア架橋粘土系・シリカ担持チタニアを調製し、触媒構造と吸着性能・光触媒活性の検討を行った結果、それぞれの系の特徴が明らかとなった。吸着量は光触媒反応速度に影響すること、チタニアの粒子径の効果、水熱処理の効果などが示された。また、本システムは太陽光でも十分に稼働することが明らかとなり、夜間に吸着・昼間に光分解が可能であることが示唆された。
平成13年度は、これらの詳細な検討に加えて、チタニア架橋粘土系において内分泌撹乱物質の親水性・疎水性パラメータと吸着・光触媒分解との相関を検討した。チタニア架橋粘土では疎水場を提供でき、疎水性の高い内分泌撹乱物質ほど効率よく吸着され光触媒的に分解されることが見いだされた。このとき、チタニア架橋粘土のチタニアピラーの水熱処理による結晶化によりどの基質においても活性が向上することが確認された。

研究成果

• [文献書誌] T. Yoshida, T. Tanabe, Y. Miyashita, H. Yoshida, T. Hattori: "Degradation of dibutyl phthalate in water by the aid of metals under gamma-ray irradiation"Chemistry Letters. 876-877 (2001)
• [文献書誌] K. Shimizu, T. Kaneko, T. Fujishima, T. Kodama, H. Yoshida, Y. Kitayama: "Selective oxidation of liquid hydrocarbons over photoirradiated TiO_2 pillared clays"Applied Catalysis, A:General. 30. 151-162 (2001)
• [文献書誌] T. Yoshida, T. Tanabe, A Chen, Y. Miyashita, H. Yoshida, T. Hattori: "New Method for Degradation of Dibutyl Phthalate in Water by Gamma-ray Irradiation"Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. (accepted). (2002)