课题基金 / 基金详情

量子ドット・ランタノイド複合光触媒を活用した新興微量汚染物処理技術の開発

量子ドット・ランタノイド複合光触媒を活用した新興微量汚染物処理技術の開発
利用量子点和镧系复合光催化剂开发新兴微污染物处理技术
批准号：
19F19349
负责人：
藤井 学
金额：
$1.47万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2019-11-08 至 2022-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19349/
关键词：
促進酸化処理量子ドットランタノイド新興微量汚染物質分解除去新興微量汚染物分解処理技術光触媒

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
本研究では、量子ドットを活用することで、新興微量汚染物質を高効率で除去可能な新たな促進酸化処理技術の開発を行った。炭素量子ドット（CQDs）は量子スケールにおいて発揮するユニークな静電的・物理化学的特性を有し、高い汚染物質吸着性や電荷分離能が期待される。さらに、ランタノイド等の金属で修飾することにより、光を逐次的に吸収させ、近赤外や可視光から紫外光へ変換することも期待できる。研究二年目では、炭素材料としてCQDやグラファイト状窒化炭素（g-C3N4）、また、ならびに触媒としてBi2WO6、Er2WO6、ZrV2O7を用いて複合系触媒を合成した。そして、SETやTEM, EDS等を用いた物性評価を行い、触媒粒子がナノスケールで均一に分散していること、ならびに、高い表面積を有することが確認された。Tauc解析から、合成された触媒は、従来の二酸化チタンより低いバンドギャップを有することが明らかとなった。開発された触媒を用いて、光照射下でカルボフランならびにアトラジンの分解試験を実施した。その結果、複合材を使用した系では、CQDsならびにg-C3N4の単体を使用した系と比較して、3-30倍程度汚染物質の除去効率が上昇した。CQDs/Bi2WO6の複合材を使用した系では、他の複合材と比較して1.3-3倍、除去効率が上がった。以上の複合系触媒の使用による除去効率の向上は、炭素材料とランタノイド触媒の間に発生する相乗効果（バンドギャップ低下等）に起因するものと考えられる。
英文摘要
本研究では、量子ドットを活用することで、新興微量汚染物質を高効率で除去可能な新たな促進酸化処理技術の開発を行った。炭素量子ドット（CQDs）は量子スケールにおいて発揮するユニークな静電的・物理化学的特性を有し、高い汚染物質吸着性や電荷分離能が期待される。さらに、ランタノイド等の金属で修飾することにより、光を逐次的に吸収させ、近赤外や可視光から紫外光へ変換することも期待できる。研究二年目では、炭素材料としてCQDやグラファイト状窒化炭素（g-C3N4）、また、ならびに触媒としてBi2WO6、Er2WO6、ZrV2O7を用いて複合系触媒を合成した。そして、SETやTEM, EDS等を用いた物性評価を行い、触媒粒子がナノスケールで均一に分散していること、ならびに、高い表面積を有することが確認された。Tauc解析から、合成された触媒は、従来の二酸化チタンより低いバンドギャップを有することが明らかとなった。開発された触媒を用いて、光照射下でカルボフランならびにアトラジンの分解試験を実施した。その結果、複合材を使用した系では、CQDsならびにg-C3N4の単体を使用した系と比較して、3-30倍程度汚染物質の除去効率が上昇した。CQDs/Bi2WO6の複合材を使用した系では、他の複合材と比較して1.3-3倍、除去効率が上がった。以上の複合系触媒の使用による除去効率の向上は、炭素材料とランタノイド触媒の間に発生する相乗効果（バンドギャップ低下等）に起因するものと考えられる。
期刊论文(6)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
エジプト・日本科学技術大学(エジプト)
埃日科技大学（埃及）
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
MIL-53(Al)/ZnO coated plates with high photocatalytic activity for extended degradation of trimethoprim via novel photocatalytic reactor
DOI： 10.1016/j.seppur.2020.117173
发表时间： 2020-10
期刊： Separation and Purification Technology
影响因子： 8.6
作者： [M. Samy;Mona G. Ibrahim;Mohamed Gar Alalm;M. Fujii]
通讯作者： M. Samy;Mona G. Ibrahim;Mohamed Gar Alalm;M. Fujii
CNTs/MOF-808 painted plates for extended treatment of pharmaceutical and agrochemical wastewaters in a novel photocatalytic reactor
DOI： 10.1016/j.cej.2020.127152
发表时间： 2021-02-15
期刊： CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL
影响因子： 15.1
作者： [Samy, Mahmoud, Ibrahim, Mona G., Alalm, Mohamed Gar]
通讯作者： Alalm, Mohamed Gar
エジプト・日本科学技術大学/マンスーラ大学/アレキサンドリア大学(エジプト)
埃及/日本科技大学/曼苏拉大学/亚历山大大学（埃及）
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
ケモインフォマティクスによる溶存有機物の変換生成物同定と分子構造解析
  • 批准号：
    23K22893
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 资助金额：
    $3.24万
  • 财政年份：
    2024
  • 负责人：
    藤井 学
  • 依托单位：
    Tokyo Institute of Technology
廃棄汚泥由来バイオ炭の多機能性を活用した高度嫌気性消化技術の開発
  • 批准号：
    22KF0134
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.79万
  • 财政年份：
    2023
  • 负责人：
    藤井 学
  • 依托单位：
    Tokyo Institute of Technology
超高分解能質量分析を駆使した変換生成物汚染実態解明とそれに基づく水質管理法の開発
  • 批准号：
    23KK0074
  • 项目类别：
    Fund for the Promotion of Joint International Research (International Collaborative Research)
  • 资助金额：
    $13.48万
  • 财政年份：
    2023
  • 负责人：
    藤井 学
  • 依托单位：
    Tokyo Institute of Technology
多機能性複合材を活用した畜産系廃棄物の高度嫌気性消化技術開発
  • 批准号：
    22KF0140
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.47万
  • 财政年份：
    2023
  • 负责人：
    藤井 学
  • 依托单位：
    Tokyo Institute of Technology
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