新規高活性リン酸チタン光触媒-炭素多孔体複合材による水中の溶存有機物の高度除去

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15360431
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 武藤 明徳 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (00174243)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阪田 祐作 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (70032951) ; BHASKAR Thallada 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (40359881) ; 平井 隆之 大阪大学, 太陽エネルギーセンター, 教授 (80208800)
• Keywords: リン酸チタン / バンドギャップ / 光触媒 / メチレンブルー / ルテニウム / 吸着 / 炭素多孔体 / ブラックライト

Research Abstract

本研究では、光源を高圧水銀ランプからより扱いやすいブラックライトに変更し、光触媒活性の試験試薬としてよく使われるメチレンブルー(MB)を水に溶解させ、光触媒活性試験を行った。アミノリン酸型キレート樹脂を原料とし、MIER-CTR(metal ion exchanged resin carbothermal reduction)法により調製した。すなわち、キレート樹脂を1mol/L HCl中に24時間含浸させ,H型とし、イオン交換水300mlの中にこのH型キレート樹脂72ml(30g-dry)に交換容量の2倍のTiCl_411.2mlを加え,バッチ法により24時間撹拌し吸引ろ過を行い、24時間自然乾燥しTi^<4+>型のキレート樹脂を得た。また、Ruを共担持させる場合はキレート樹脂中のTi含有量の5mol%に相当するRuが担持するよう1.48×10^<-2>mol/L RuCl_3水溶液をキレート樹脂に含浸し、減圧デシケーター中で5分間減圧を行った。溶液をデカンテーションにより除き、24時間自然乾燥しTi^<4+>-Ru^<3+>型キレート樹脂を得た。これらのキレート樹脂を電気炉でAir通気中(300cc/min)で110℃[1h]乾燥および350℃[1.5h]で不融化処理を行い、窒素通気中で500℃、700℃もしくは800℃で3時間炭化処理を行った。
2.52×10^<-5>mol/LのMB水溶液25mlを入れた試験管に精秤した炭素系光触媒を加え、酸素20cc/minを通気し、各吸光度測定前に遠心分離を行い、上澄み液について吸光度測定を行った。吸着平衡確認後、ブラックライトを照射した。炭化温度を500℃にて調製した炭化物において、吸着平衡後のブラックライト照射下で光触媒活性によりMBの濃度が減少し、炭素質への吸着およびチタン化合物による光触媒分解による濃度減少が確認され、光触媒として機能することを見出した。