| 研究課題/領域番号 |
13558075
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
環境保全
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
北岡 卓也 九州大学, 大学院・農学研究院, 助教授 (90304766)
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| 研究分担者 |
渡邉 康彦 栗田工業(株), 開発本部技術開発センター, 主席研究員
割石 博之 九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (50253513)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| キーワード | 酸化チタン / ゼオライト / 固体触媒 / ペーパー触媒 / 協奏的分解促進効果 / 中間体捕捉効果 / 空隙構造効果 / 室内・大気・水環境浄化 |
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| 研究概要 |
地球圏全体から身近な生活環境に至る種々の汚染環境の改善に向け、酸化チタン光触媒の活用が注目されている。しかし、粉末状の無機触媒は取り扱いや実効性能の点で問題が多く、固定化法のイノベーションが希求されている。そこで、紙抄きの技術を応用し、粉末触媒を紙状成型した新規触媒材料「ペーパー触媒」の開発を試みた。
1.ペーパーの触媒の調整
(1)無機粉体を均質なシート状に成型する技術の確立(デュアルファイバー/デュアルポリマーシステム)、(2)アルミナゾルバインダーと焼成処理による100%無機シートの調製と実用強度の発現、(3)光触媒・吸着剤など無機粉末の種類を問わないペーパー設計(均質性・多孔性・2次加工性)を達成した。
2.室内・大気・水循環浄化
(1)ホルムアルデヒドなど種々のシックハウス物質の高効率・連続分解、(2)ppbオーダーの窒素酸化物の光触媒酸化除去、(3)水系環境ホルモン物質ビスフェノールAの光触媒分解が可能であった。ペーパー触媒は粉末と比べて格段に取り扱い易く、回収が容易で繰り返し利用も可能、また繊維ネットワーク構造を保つことで見かけの光触媒効果を高い水準で維持など、種々の実用機能に秀でている。
3.繊維ネットワーク反応場の効果
(1)ゼオライト吸着剤の分子ふるい効果を利用した汚染物質の局所的濃縮・分解促進効果の発現、(2)吸着剤・金属酸化物の配合による触媒被毒物質除去・中和効果、(3)反応中間体捕捉効果による安全・安心な局所的分解、(4)元の触媒性能を上回るネットワーク担持触媒の空隙構造効果など、光触媒単独あるいは粉末混合では得られない、ペーパー構造特有の効果を見出した。ペーパー構造が固体触媒の好適な反応場を提供していると考えられる。
4.今後の展開
粉末状固体触媒のペーパー成型と光浄化に関する成果は、物質・エネルギー生産プロセスなどの触媒工業への展開が期待される。
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