酸化チタン光触媒担持発泡リサイクルガラスによる環境浄化の教材化

泡沫再生玻璃负载氧化钛光触媒的环境净化教材

• 批准号: 23915002
• 负责人: 中島 哲人
• 金额: $ 0.26万
• 依托单位: 市川学園市川中学校・市川高等学校
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-23915002/
• 关键词: 酸化チタン; 光触媒; 防藻効果

酸化チタン光触媒は、光励起されると、表面に非常に強い酸化力を持つ。この酸化力により、汚染物質である有機物を分解、除去することができる。環境教育として、環境汚染を防止する、問題解決学習に適した教材である。酸化チタン光触媒を、水に浮く発泡リサイクルガラスに担持させる。従来より安価に作れるのが特徴である。紫外線を出すブラックライト・LEDや太陽光を使い、池やプールなどの濁った水の浄化の教材化を行なった。水に浮く発泡リサイクルガラス(RG)に酸化チタン光触媒を担持させたものを使って、北方遊水池の水質を浄化する実験を行った。RGに酸化チタンゾル液を浸し、350℃で焼結して担持させた。さらに、銀、パラジウム、ニッケルの金属を少量担持させた。メチレンブルーの青色色素の水溶液を使って光触媒作用を確認する実験を行った。調節池の水をビーカーに入れ、金属を付けた酸化チタン光触媒担持RGを浮かべて、防藻効果と水の浄化作用について調べた。RGに酸化チタンを付けると、メチレンブルーの吸着力が弱くなる。しかし、繰り返し実験により、光触媒作用の方が上回った。水質が悪い場合は、太陽光下では藻が発生し、光触媒の効果が発揮されなくなった。Ag、Pd、Niを酸化チタン表面につけると、吸着力が弱くなるが、Ag、Pdでは光触媒作用は少しだけ減少した。RGの粒子が大きいと、表面積が小さくなり、吸着された色素が少なくなることがわかった。金属処理後にアルカリ処理すると、吸着力も回復した。RGの粒子が大きいと、表面積が小さくなり、吸着された色素が少なくなることがわかった。AgとNiを析出させた光触媒担持RGでは防藻効果があった。太陽光下で水質のCODが下がったことが確認できた。ただし、Niの場合に金属イオンの溶出が確認されたが、メダカの影響調査では問題がなかった。Agについては金属イオンの溶出はなかった。今後、遊水池などで、Agを析出させた光触媒担持R-Gを浮かべて、フィールドのおける実証試験を行う予定である。

Acidification チタ <s:1> photocatalyst, photoexcitation されると, surface に very に strong <s:1> acidification capacity を holding. <s:1> acidification capacity によ, pollutants である organic matter を decomposition and removal する る とがで る る る. Environmental education と て て, environmental pollution を prevention する, problem-solving learning に suitable <s:1> た teaching materials である. Acidification チタ <s:1> photocatalyst を, water に flotation く foaming リサ <s:1> ガラスに ガラスに ガラスに support させる. Youdaoplaceholder0 to よ よ to attach 価に as れる が が feature である. Uv を out す ブ ラ ッ ク ラ イ ト LED や sunlight を make い, pool や プ ー ル な ど の turbidity っ た water の incorporated the の developing line を な っ た. Water に floating く 発 bubble リ サ イ ク ル ガ ラ ス (RG) に acidification チ タ ン photocatalytic を bear hold さ せ た も の を make っ て, northern の swimming pool water quality を incorporated the す る be 験 を line っ た. RGに acidified チタ ゾ ゾ を solution を immersed in <s:1>, 350℃で焼 coagulate <s:1> て supported させた. Youdaoplaceholder0, silver, パラジウム, ニッケ を, を, <s:1> metal を, with a small stake in させた. The aqueous solution of <s:1> cyan pigment <e:1> を enables the って photocatalyst effect を confirms the する experiment を works った. Adjust water pool の を ビ ー カ ー に into れ, metal を pay け た acidification チ タ ン photocatalytic bear with RG を floating か べ て, prevent algae unseen fruit と water の incorporated an に つ い て adjustable べ た. RGに acidification チタ チタ を を is responsible for けると and メチレ ブ ブ ブ <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> have a が weak くなる adsorption force. <s:1> cri <e:1>, Kurihara Mitsuru によ によ, photocatalyst effect Itsuru が previous った. Water quality が悪 が悪 occasion, で で under sunlight, algae が occur で, photocatalyst effect が occurs されなくなった. Ag, Pd, Ni を acidification チ タ ン surface に つ け る と, suck on が weak く な る が, Ag, Pd で は light catalysis は less し だ け reduce し た. RG の particle が big き い と, small surface area が さ く な り, sorption さ れ た less pigment が な く な る こ と が わ か っ た. After metal treatment, にア カリ is treated すると, and the suction force is restored to た た. RG の particle が big き い と, small surface area が さ く な り, sorption さ れ た less pigment が な く な る こ と が わ か っ た. AgとNiを precipitates させた photocatalyst to support the algaecidal effect of RGで があった. Under sunlight, で water quality <s:1> CODが がった た とが confirm で た た In the case of ただ ただ and Ni <s:1>, the に metal fluxing <s:1> <s:1> is dissolved が to confirm the されたが and メダカ, and to investigate the impact of で で issues がな and った った. Agに に に に て て て metal anoid <s:1> った dissolution な な った. In the future, swimming pools な ど で, Ag を precipitation さ せ た photocatalytic bear a R - G を floating か べ て, フ ィ ー ル ド の お け る be certificate test line を う designated で あ る.

项目成果

酸化チタン担持発泡リサイクルガラスによる水処理と防藻効果

泡沫再生玻璃负载氧化钛的水处理和防藻效果

• 发表时间: 2012
• 作者: 犬飼基文;高坂享佑(生徒)
• 通讯作者: 高坂享佑(生徒)