2003 Fiscal Year Annual Research Report

遷移金属元素化合物と二酸化チタン光触媒の連携による機能集積ナノ反応場の創製

Research Project

Project/Area Number	15651045
Research Institution	Kyushu Institute of Technology
Principal Investigator	横野照尚九州工業大学, 工学部, 教授 (10203887)
Keywords	二酸化チタン / 機能集積 / 遷移金属 / 表面修飾 / 光触媒
Research Abstract	表面構造制御された二酸化チタン粒子の開発二酸化チタン光触媒は、同じ粒子上で全く逆の反応(酸化反応と還元反応)が同時に進行するため、触媒活性を大きく向上させるためには、光励起により二酸化チタン中に生成したホールと電子により進行する酸化反応と還元反応が一つの二酸化チタン粒子上の別々の場所で進行する必要があります。そこで、二酸化チタン光触媒を触媒粒子がゆっくりと成長する条件で製造したところ、極めて結晶性のよい二酸化チタン粒子(アナタース型とルチル型の二つの結晶構造が存在します)が得られました。この様にして製造した二酸化チタン粒子は、低指数の結晶面が露出していることが明らかになったので、それぞれの結晶面の反応性(酸化反応、還元反応)について調べました。還元反応は白金イオン(四価)が還元されて白金粒子が析出する反応を使って調べました。また、酸化反応が進行する結晶面について調べるために、鉛イオンを酸化して、酸化鉛を析出する反応を行いました。その反応後の二酸化チタン粒子を走査電子顕微鏡で観察したところ、酸化反応により生成した酸化鉛は柱状の二酸化チタン粒子の頂点の部分に、還元反応により生成する白金粒子は側面部分に選択的に析出していることが明らかになりました。この様に、非常に結晶性のよい二酸化チタン粒子を開発することで、酸化反応と還元反応が進行する反応点を分離することに世界で初めて成功しました。更に我々は、新たなより活性な結晶面を露出させることを目的として、この粒子の表面を溶解(エッチング)する方法について検討を進めました。その結果、フッ酸、熱濃硫酸、アルカリ性過酸化水素の3種類の化学エッチング剤を発見しました。現在、露出する結晶面と、使用する溶液の関係について研究を続けています。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] 横野照尚, 猿川浩二他: "Crystal Faces of Rutile and Anatase TiO_2 Particles and Their Roles in Photocatalytic Reactions"New Journal of Chemistry. 26. 1167-1170 (2002)
[Publications] 横野照尚, 時枝康二郎他: "Synergism between rutile and anatase TiO_2 particles in photocatalytic oxidation of naphthalene"Appled Catalysis, A : General. 244. 383-391 (2003)
[Publications] 横野照尚, 満居隆浩他: "Photocatalytic Activity of S-doped TiO_2 Photocatalyst under Visible Light"Chemistry Letters. 32. 364-365 (2003)
[Publications] 横野照尚, 満居隆浩他: "TiO_2-photocatalyzed oxidation of adamantane in solutions, containing oxygen or hydrogen peroxide"J.Photochemistry and Photobiology A : Chemistry. 160. 3-9 (2003)
[Publications] 横野照尚, 満居隆浩他: "Preparation of visible light active S-doped TiO_2 photocatalysts and their photocatalytic activities"Oxidation Technologies for Water and Wastewater Treatment. 57. 239-242 (2003)
[Publications] 横野照尚, 秋吉美也子他: "Preparation of S-doped TiO_2 photocatalysts and their photocatalytic activities under visible light"Applied Catalysis A : General. (印刷中).
[Publications] 横野照尚: "図解光触媒のすべて"工業調査会「M&E」編集部. (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

遷移金属元素化合物と二酸化チタン光触媒の連携による機能集積ナノ反応場の創製

Principal Investigator

横野 照尚 九州工業大学, 工学部, 教授 (10203887)

Research Products

[Publications] 横野照尚, 猿川浩二他: "Crystal Faces of Rutile and Anatase TiO_2 Particles and Their Roles in Photocatalytic Reactions"New Journal of Chemistry. 26. 1167-1170 (2002)

[Publications] 横野照尚, 時枝康二郎他: "Synergism between rutile and anatase TiO_2 particles in photocatalytic oxidation of naphthalene"Appled Catalysis, A : General. 244. 383-391 (2003)

[Publications] 横野照尚, 満居隆浩他: "Photocatalytic Activity of S-doped TiO_2 Photocatalyst under Visible Light"Chemistry Letters. 32. 364-365 (2003)

[Publications] 横野照尚, 満居隆浩他: "TiO_2-photocatalyzed oxidation of adamantane in solutions, containing oxygen or hydrogen peroxide"J.Photochemistry and Photobiology A : Chemistry. 160. 3-9 (2003)

[Publications] 横野照尚, 満居隆浩他: "Preparation of visible light active S-doped TiO_2 photocatalysts and their photocatalytic activities"Oxidation Technologies for Water and Wastewater Treatment. 57. 239-242 (2003)

[Publications] 横野照尚, 秋吉美也子他: "Preparation of S-doped TiO_2 photocatalysts and their photocatalytic activities under visible light"Applied Catalysis A : General. (印刷中).

[Publications] 横野照尚: "図解 光触媒のすべて"工業調査会「M&E」編集部. (2003)

横野照尚九州工業大学, 工学部, 教授 (10203887)

[Publications] 横野照尚: "図解光触媒のすべて"工業調査会「M&E」編集部. (2003)