光触媒におけるマイクロ波特殊効果の直接因子の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23750247
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 上智大学
• 研究代表者: 堀越 智 上智大学, 理工学部, 准教授 (50424784)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 環境保全技術 / 光触媒 / マイクロ波 / ラマン分光光度計

研究概要

光触媒へ紫外線と同時にマイクロ波を照射することで、触媒活性が促進することを発見した。本手法を用いることで多くのモデル汚染物質の分解が促進することを報告してきた。本申請研究ではマイクロ波効果(非熱効果)が与える光触媒反応の促進において、その直接因子を検討した。光触媒結晶構造内における不純物や酸素欠損に着目し、マイクロ波効果を検討した。さまざまな実験より、結晶の歪みの大きさに比例してマイクロ波効果が発生することが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Control ofMicrowave-generated Hot Spots. Part V.Mechanisms of Hot-spot Generation andAggregation of Catalyst in aMicrowave-assisted Reaction inToluene Catalyzed by Pd-loaded ACParticulates (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Horikoshi、A. Osawa、S. Sakamoto、N. Serpone
  • 雑誌名: Appl. Catal. A: General.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation and Efficacy of TiO_2/ACComposites Prepared Under MicrowaveIrradiation in the PhotoinducedTransformation of the 2-Propanol VOCPollutant in Air (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Horikoshi、S. Sakamoto、N. Serpone
  • 雑誌名: Appl. Catal. B:Environ.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microwave'ssynthesis、extraction、improvement anddegradation in oil chemistry (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sumi、S. Horikoshi
  • 雑誌名: J. OleoSci.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid synthesis of Gemini surfactantsusing a novel 915-MHz microwaveapparatus (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Horikoshi、T. Sato、N. Serpone
  • 雑誌名: J. Oleo Sci. 巻: Vol.62 ページ: 39-44
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetics of the photocatalyticdegradation of methylamine: Influenceof pH and of UV-A/UV-B radiant fluxes (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Helali、F. Dappozze、S. Horikoshi、T. H. Bui 、N. Perol 、C. Guillard
  • 雑誌名: J. Photochem. Photobiol. 、A:Chem.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microwave frequencyeffects on dielectric properties ofsome common solvents and onmicrowave-assisted syntheses:2-Allylphenol and the C_12-C_2-C_12Geminisurfactant (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Horikoshi、S. Matsuzaki、T. Mitani、N. Serpone
  • 雑誌名: Radiation Phys. Chem. 巻: Vol.81 ページ: 1885-1895
  • DOI: DOI:10.1016/j.radphyschem.2012.07.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unusual effect of the magnetic fieldcomponent of the microwave radiationon aqueous electrolyte solutions (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Horikoshi、T. Sumi、N. Serpone
  • 雑誌名: J.Microwave Power ElectromagneticEnergy 巻: Vol.46 ページ: 215-228
  • 査読あり
• [雑誌論文] 固体触媒を用いたマイクロ波化学の特徴 (2012)
  • 著者名/発表者名: 堀越 智
  • 雑誌名: ケミカルエンジニアリング 巻: 57巻 ページ: 73-78
• [雑誌論文] Organic synthesesby microwave selective heating ofnovel metal/CMC catalysts - TheSuzuki-Miyaura coupling reaction intoluene and the dehydrogenation oftetralin in solvent-free media (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Horikoshi、Y. Suttisawat、A. Osawa、C. Takayama、X. Chen、S. Yang、H. Sakai、M. Abe、N. Serpone
  • 雑誌名: J.Catalysis 巻: Vol.289 ページ: 266-271
  • DOI: DOI:10.1016/j.jcat.2012.02.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the genesis of heterogeneousphotocatalysis: a brief historicalperspective in the period 1910 to themid-1980s (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Serpone、A. V. Emeline、S. Horikoshi、V. N. Kuznetsov、and V. K. Ryabchuk
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. Sci. 巻: Vol.11 ページ: 1121-1150
  • DOI: DOI:10.1039/C2PP25026H
  • 査読あり
• [雑誌論文] マイクロ波加熱を利用したナノ粒子合成の特徴 (総説) (2012)
  • 著者名/発表者名: 鷲見卓也、堀越 智
  • 雑誌名: 色材協会誌 巻: 85巻 ページ: 327-338
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microwaveeffect in the dehydrogenation ofTetralin and decalin with a fixed-bedreactor (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Suttisawat、S. Horikoshi、H. Sakai、P. Rangsunvigit 、M. Abe
  • 雑誌名: Inter. J. Hydrogen Energy 巻: Vol.37 ページ: 3242-3250
  • DOI: DOI:10.1016/j.ijhydene.2011.10.111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancedconversion of tetralindehydrogenation under microwaveheating: Effects of temperaturevariation (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Suttisawat 、P. Rangsunvigit 、H.Sakai、M. Abe、S. Horikoshi
  • 雑誌名: Fuel Process. Technol. 巻: Vol.95 ページ: 27-32
  • DOI: DOI:10.1016/j.fuproc.2011.11.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] 環境化学に利用されるマイクロ波 (2012)
  • 著者名/発表者名: 堀越 智
  • 雑誌名: 電気学会誌 巻: 132巻 ページ: 23-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] マイクロ波/光触媒法を用いた水中 1,4-ジオキサンの分解 (2011)
  • 著者名/発表者名: 堀越 智
  • 雑誌名: 環境浄化技術 巻: 10巻 ページ: 34-38
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the generation ofhot-spots by microwave electric andmagnetic fields and their impact on amicrowave-assisted heterogeneousreaction in the presence of metallicPd nanoparticles on an activatedcarbon support (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Horikoshi 、A. Osawa 、M. Abe 、N.Serpone
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C. 巻: Vol.115 ページ: 23030-23035
  • DOI: DOI:10.1021/jp2076269
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microwavedischarge electrodeless lamps (MDELs).VI. Performance evaluation of a novelmicrowave discharge granulatedelectrodeless lamp(MDGEL)-Photoassisted defluorinationof perfluoroalkoxy acids in aqueousmedia (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Horikoshi、A. Tsuchida、H. Sakai、M. Abe and N. Serpone
  • 雑誌名: J. Photochem. Photobiol A:Chem. 巻: Vol.222 ページ: 97-104
  • DOI: DOI:10.1016/j.jphotochem.2011.05.007
  • 査読あり
• [学会発表] マイクロ波化学の基礎 (2012)
  • 著者名/発表者名: 堀越 智
  • 学会等名: 第6回日本電磁波エネルギー応用学会ショートコース
  • 発表場所: 京都(招待講演)
  • 年月日: 20121003-20121006
• [学会発表] Microwave-DrivenChemistry (Organic synthesis -Environmental protection) (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Horikoshi
  • 学会等名: WorldCongress on Oleo Science & 29th ISFCongress
  • 発表場所: 長 崎(招待講演)
  • 年月日: 20120930-20121003
• [学会発表] 固体触媒を用いたマイクロ波化学の特徴と問題点 (2012)
  • 著者名/発表者名: 堀越 智
  • 学会等名: ゼオライト学会
  • 発表場所: 東京(招待講演)
  • 年月日: 20120615-20120615
• [学会発表] Microwavefrequency effects in organicsynthesis (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Horikoshi and N. Serpone
  • 学会等名: Microwave and FlowChemistry Conference
  • 発表場所: Lanzarote 、Spain(招待講演)
  • 年月日: 20120227-20120302
• [学会発表] Microwave frequency effects in organic synthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Horikoshi
  • 学会等名: 中国科学院科学研究所学会
  • 発表場所: 中国北京(招待講演)
  • 年月日: 20110914-20110914
• [図書] Microwaves in Nanoparticle Synthesis -Fundamentals and Applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Horikoshi、Nick Serpone、Eds.
  • 出版者: Wiley-VCH
• [図書] Photo-Electrochemistry &Photo-Biology for the Sustainability、Chapter 4 (Editor: S. Kaneco) (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Horikoshi and N. Serpone
  • 出版者: Union publisher
• [図書] Microwaves in Organic Synthesis、3^rdedition、Chapter9 (Editors: A. dela Hoz and A. Loupy) (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Horikoshi、N. Serpone
  • 総ページ数: 377-423
• [図書] 図解よくわかる電磁波化学(マイクロ波化学・テラヘルツ波化学・光化学・メタマテリアル)、第1、2 および 5 章 (2012)
  • 著者名/発表者名: 堀越 智 (編著)、谷 正彦、佐々木政子
  • 総ページ数: 1-73,144-178
  • 出版者: 日刊工業新聞社出版
• [図書] マイクロ波化学プロセス技術(監修:和田雄二/竹内和彦)、第2 および4 章 (2012)
  • 著者名/発表者名: 堀越 智
  • 総ページ数: 8-29
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考]
  • URL: http://pweb.cc.sophia.ac.jp/horikosi/
• [産業財産権] 熱硬化性プラスチック材料の高周波誘導加熱装置、及び熱硬化性プラスチックの成形方法 (2012)
  • 発明者名: 株式会社サンルックス・堀越 智
  • 権利者名: 加藤住雄
  • 産業財産権番号: 2012-86560
  • 出願年月日: 2012-05-10
• [産業財産権] 紫外線光源及び化学反応促進装置 (2012)
  • 発明者名: 堀越 智・佐藤 進・有屋田 修
  • 権利者名: 堀越 智・佐藤 進・有屋田 修
  • 産業財産権番号: 5049004
  • 取得年月日: 2012-07-27