酸化チタン光触媒作用と超臨界水処理の複合化によるバイオマスのガス化技術の開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20510079
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 米谷 紀嗣 大阪市立大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80295683)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 光触媒 / 水熱法 / バイオマス / 酸化チタン

研究概要

本研究では酸化チタン等の光触媒を用い、反応温度を大幅に下げてバイオマスの水熱ガス化を行なうための研究を行った。まずはフロー式の反応システムを作製し、酸化チタンまたは白金担持酸化チタンを触媒に用いてエタノールの水熱ガス化を行った。さらに、バイオマスのモデル物質としてグルコースと水溶性セルロースを用い研究を行った。以上の結果から光触媒作用によってメタン生成量が増大することが明らかとなった。また、ルテニウム担持酸化チタンを触媒として用いると水素の生成量が増大することが分かった

研究成果

• [雑誌論文] 金属ナノ粒子の水熱合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 米谷紀嗣
  • 雑誌名: Jasco report超臨界最新技術特集 巻: 第11号 ページ: 11-16
• [雑誌論文] Degradation of chlorobenzene by the hybrid process of supercritical water oxidation and TiO2 photocatalysis (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Shimokawa, N. Kometani, Y. Yonezawa
  • 雑誌名: Sep. Sci. Technol 巻: 45 ページ: 1538-154
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photocatalytic Effect of TiO2 on the Hydrothermal Gasification of Glucose (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Nakatani, N. Kometani
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Seri 巻: 215 ページ: 012091
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Pressure Study of Solvation Properties of Room Temperature Ionic Liquids (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Minamikawa, N. Kometani
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Seri 巻: 215 ページ: 012067
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of size-controlled silver nanoparticles by the hydrothermal method (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Kometani, T. Teranishi
  • 雑誌名: Phys. Stat. Soli. C 巻: Vol.7 ページ: 2644-2647
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combined Process with Hydrothermal and Photo-catalytic Techniques (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Kometani, A. Nakatani
  • 雑誌名: Proceedings of the 5th Joint China/Japan Chemical Engineering Symposium 巻: (CD-ROM) ページ: S4-0-04
• [雑誌論文] Tuning of the Spectroscopic Properties of Composite Nanoparticles by the Insertion of Spacer Layer : Effect of Exciton-Plasmon Coupling (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Yoshida, Y. Yonezawa, N. Kometani
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 25 ページ: 6683-6689
  • 査読あり
• [雑誌論文] 水熱法による金属ナノ粒子合成法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米谷紀嗣, 寺西健, 米澤義朗
  • 雑誌名: 材料 巻: 58巻 ページ: 481-485
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photocatalytic Enhancement of Hydrogen Evolution from Ethanol by TiO2 in High-temperature High-pressure Water (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Kometani
  • 雑誌名: Proc. 15th Int. Conf. on the Properties of Water and Steam 巻: (CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photocatalytic degradation of chlorobenzene by TiO2 in high-temperature high-pressure water (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Kometani, S. Inata, A. Shimokawa, Y. Yonezawa
  • 雑誌名: Int. J. Photoenergy 巻: 2008巻 ページ: 512170
  • 査読あり
• [雑誌論文] ITOナノ粒子のソルボサーマル合成と透明導電膜への応用
  • 著者名/発表者名: 米谷紀嗣, 藤井雅也
  • 雑誌名: 高圧力の科学と技術 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] 金属ドープ酸化チタン触媒を用いた水熱酸化法によるクロロフェノール類の分解処理 (2012)
  • 著者名/発表者名: 米谷紀嗣, 中尾恭平, 本田弘樹, 下川藍
  • 学会等名: 日本化学会春季年会
  • 発表場所: 慶応大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] グルコースの水熱ガス化におけるルテニウム担持酸化チタンの触媒効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村上正樹, 米谷紀嗣
  • 学会等名: 第52回高圧討論会
  • 発表場所: 沖縄キリスト教学院大学
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] 亜臨界・超臨界水中における光触媒反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 米谷紀嗣
  • 学会等名: 徳島化学工学懇話会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2011-06-10
• [学会発表] Synthesis and spectroscopic properties of Ag-core/Au-shell nanoparticles covered with J-aggregates of cyanine dyes (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Kometani
  • 学会等名: 環太平洋国際化学会議(Pachifichem2010)
  • 発表場所: ハワイコンベンションセンター,ホノルル(アメリカ合衆国)
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] 水熱法を用いた銅および銅/銀複合ナノ粒子の合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 神波智可, 米谷紀嗣
  • 学会等名: 第51回高圧討論会
  • 発表場所: 仙台市戦災復興記念館
  • 年月日: 2010-10-20
• [学会発表] 高温高圧水中での可視光応答型光触媒の光触媒作用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 住吉康彰, 米谷紀嗣
  • 学会等名: 第28回固体・表面光化学討論会
  • 発表場所: 京大会館
  • 年月日: 2009-11-21
• [学会発表] Preparation of size-controlled silver nanoparticles by the hydrothermal method (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Kometani
  • 学会等名: TNT2009 Trends in NanoTechnology
  • 発表場所: バルセロナ(スペイン)
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] Degradation of Organochlorine Compounds by the Hybrid Process of SCWO and TiO2 Photocatalysis (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Yonezawa, N. Kometani
  • 学会等名: 2nd European Conference on Environmental Applications of Advanced Oxidation Processes
  • 発表場所: ニコシア(キプロス)
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] Photo-catalytic Effect of Pt-loaded TiO2 on the Hydrothermal Gasification of Glucose (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Nakatani, N. Kometani
  • 学会等名: International Conference on High Pressure Science and Technology(Joint AIRAPT-22 & HPCJ-50)
  • 発表場所: 東京国際交流館
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] 超臨界流体を反応場とする金属ナノ粒子の合成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米谷紀嗣
  • 学会等名: 平成21年度大阪大学接合科学研究所特別講演・研究集会
  • 発表場所: 大阪大学荒田記念館
  • 年月日: 2009-07-17
• [学会発表] 亜臨界～超臨界水中におけるエタノールからの水素生成に対する酸化チタン光触媒作用の効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 奥野陽平, 米谷紀嗣
  • 学会等名: 第27回固体・表面光化学討論会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2008-11-23
• [学会発表] Photocatalytic Enhancement of Hydrogen Evolution from Ethanol by TiO2 in High-temperature High-pressure Water (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Kometani
  • 学会等名: 15th International Conference on the Properties of Water and Steam
  • 発表場所: ベルリン(ドイツ)
  • 年月日: 2008-09-10
• [産業財産権] 有機ハロゲン化合物の処理法 (2011)
  • 発明者名: 米谷紀嗣
  • 権利者名: 公立大学法人大阪市立大学
  • 産業財産権番号: 特許、特願2011-72548
  • 出願年月日: 2011-03-29