| 研究課題/領域番号 |
26410208
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
小島 一男 立命館大学, 生命科学部, 教授 (30131311)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 光触媒 / 可視光応答型 / 酸化タングステン / 白金担持 / 銅担持 |
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| 研究実績の概要 |
形状の異なる4種類のWO3粉末（球状：N、ディスク状：D、直方体状：C、六角形状：H）を合成し、吸着法を用いて銅イオン1 wt%を担持した（Cu-WO3）。これらの粉末を用いて、青色LED（波長：473 nm）照射下における、水中のメチレンブルー（MB）の光触媒分解反応を行った。その結果、いずれのWO3粉末試料も光触媒活性を示し、MBを分解することができた。4種の形態を比較すると、未担持WO3およびCu-WO3試料とも、C-WO3が最も高い光触媒活性を示した。
一方、4種のWO3に光析出法を用いて白金（Pt）を担持し、青色LED照射下での酢酸（気相）の二酸化炭素（CO2）への無機化反応に対する光触媒活性の評価を行ったところ、D-WO3が最も高い活性を示した．D-WO3の焼成温度を200℃から1000℃まで変化させると、形状が徐々に変化した。それら試料の活性は、700℃の試料で最大であった。担持したPtの粒径に変化がみられなかったため、光触媒活性の向上には、WO3の比表面積と結晶性のバランスが重要であると考察された。最も高い活性を示した700℃焼成のD-WO3にPtを0.5 wt%担持した試料は、酢酸を完全に無機化することができた。
さらに、4種のWO3光触媒の活性評価として、青色LED照射下で、電子供与剤（硫酸銀（20 mM）存在下における水溶液からのO2生成反応を調べた。 その結果、C-WO3が最も高い光触媒活性を示した。C-WO3粉末の作製過程の焼成温度を変化させると（200-1000℃）、500℃で焼成したものまでは直方体状の形状を保っていたが、600℃以上の温度で焼成すると直方体状の角がとれ、形状が崩れた。光触媒活性に対する焼成温度依存性を調査した結果、直方体状の粒子では、400℃で焼成した試料が最も高い活性を示した。直方体状の形状が崩れた粒子では、800℃で焼成した試料が最も高い活性を示した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初計画した実験をほぼ行うことができ、国内学会で3件発表したため。しかし、国際会議での発表や論文発表はできなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
Cu-WO3とPt担持WO3（Pt-WO3）について、気相と液相での可視光照射下光触媒活性評価を総括的に行い、結果を比較して、最も高活性な光触媒を見出す。同時に、比表面積測定や電子顕微鏡観察を総括的に行い、高活性の機構を明らかにする。
また、Pt-WO3について、NaIO3水溶液でのO2生成反応に対する可視光照射下光触媒活性評価を行い、平成27年度の無担持の硫酸銀水溶液の結果と比較検討する。
平成28年度は最終年度であることから、本研究の成果が得られるようにする。成果公表として、2報目、3報目の論文発表を目指す。
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