| 研究課題/領域番号 |
24590067
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| 研究機関 | 兵庫医療大学 |
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研究代表者 |
甲谷 繁 兵庫医療大学, 薬学部, 准教授 (00242529)
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| 研究分担者 |
宮部 豪人 兵庫医療大学, 薬学部, 教授 (10289035)
吉岡 英斗 兵庫医療大学, 薬学部, 助教 (80435685)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 光触媒 / ナノ細孔 / CO2固定化 / メソポーラスシリカ / 酸化チタン |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、ナノ空間細孔を有する光触媒を創製し、その細孔内で熱反応では起こり得ない独特な化学反応を光で誘起することを目指した。具体的には、二酸化炭素とアミン、あるいはアルコールとの熱反応では、直接、アミノ酸あるいはヒドロキシ酸を与えることはないが、本研究で開発するナノ空間細孔の光触媒を用いれば、上記の反応を起こしうる可能性がある。
前年度（平成25年度）までは、メソポーラス型タンタル酸光触媒（m-Ta2O5）を調製して、m-Ta2O5のナノ空間細孔内の反応場を利用し、二酸化炭素（CO2）を有用な化学物質（例えばアミノ酸やヒドロキシ酸）へと変換する研究を行なってきた。しかしながら、m-Ta2O5の表面が親水性なので、疎水性であるCO2がm-Ta2O5のナノ細孔内へ吸着されにくく、反応効率が向上しないという問題点が明らかとなった。そこで、本年度（平成26年度）は、この問題を解決するために、メソポーラスシリカ（m-SiO2)の表面を一部分フッ素化して疎水性を持たせたナノ細孔構造体を作成し、その表面に光触媒である酸化チタン（TiO2）またはタンタル酸（Ta2O5)の微粒子を担持して、CO2の吸着を大幅に改善するという問題解決の方策を立案して研究を進めた。
m-SiO2の表面を真空乾燥して吸着水を取り除いた場合、TiO2微粒子の担持が確認された。しかし、m-SiO2を真空乾燥しなかった場合はTiO2の担持は認められなかった。一方、いずれの場合もTa2O5微粒子の担持はうまくいかなかった。そこで、TiO2微粒子の担持に成功した真空乾燥m-SiO2(TiO2/m-SiO2)について、光触媒の機能を有するかを確認するために光照射下におけるラジカル発生光反応を検討した。その結果、TiO2/m-SiO2は優れた光触媒能を有することが明らかとなった。
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