ゼオライトのミクロ空間を利用する可視光応答型光触媒の創製

利用沸石微空间创建可见光响应光催化剂

• 批准号: 12750692
• 负责人: 松岡 雅也
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750692/
• 关键词: Ag^+; NOx分解; ゼオライト; Pb^<2+>; イオン交換法; 光触媒反応; イオン注入法; 可視光応答性; N_2O分解; ZSM-5

イオン交換法により調製したAg^+/ZSM-5触媒は200nm付近にAg^+に基づく吸収を呈するが、N_2Oの存在下この吸収を光励起するとN_2Oが光触媒的にN_2とO_2に分解した。Ag^+/ZSM-5触媒に含浸法によりPb^<2+>イオンを添加すると、Pb^<2+>イオンの添加量の増大に伴いAg^+イオンのUV吸収領域が200nmから350nm付近まで長波長側にシフトし、350nm以上の長波長を有する光照射下においてN_2Oの光触媒分解反応が進行することがわかった。また、Pb^<2+>添加Ag^+/ZSM-5触媒上ではN_2Oの光触媒分解反応がメタン、エタン、プロパン等の炭化水素の共存下において著しく促進されることを見いだした。また、高分散酸化チタン種を組み込んだメソポーラスシリケート(Ti-HMS)に、イオン注入法でVイオンなどの遷移金属イオンを注入しTi-HMS)光触媒の可視光化を試みた。Vイオン注入前のTi-HMS触媒は250nm以下にUV吸収を有する。NO存在下、Ti-HMSを紫外光(λ>270nm)照射するとNOの光触媒分解反応が進行し、N_2、O_2及びN_2Oが生成するが、λ>390nmの光照射では反応は全く進行しない。一方、Vイオンを注入するとTi-HMS(V/Ti-HMS)は、注入イオン量に依存して吸収が長波長側にスムーズにシフトし、さらに、V/Ti-HMSはλ>390nm,420nmの光照射でも光触媒反応性を示し、NOをN_2とO_2に高選択的に分解することがわかった。以上、イオン交換法やイオン注入法を駆使することで可視光照射下で応答する光触媒系の構築が可能となることが示唆された。

The Ag +/ZSM-5 photocatalyst was prepared by the exchange method. The Ag +/ZSM-5 photocatalyst was adsorbed at 200nm. In the presence of N_2O, the Ag +/ZSM-5 photocatalyst was adsorbed and photoexcited. In the presence of N_2O, the N_2/ZSM-5 photocatalyst was decomposed. Ag^+/ZSM-5 catalyst impregnation method: Pb ^+ Photocatalytic decomposition of N_2O on Ag^+/ZSM-5 catalyst with Pb^+, Zn ^+, Pb ^+, Pb ^+, Zn ^+, Zn ^+, Pb ^+, Zn ^+, Pb ^+, Zn ^+, Zn +, Zn +, Zn + Ti-HMS Photocatalyst Photocatalyst Ti-HMS catalyst before V injection has UV absorption below 250nm. In the presence of NO, Ti-HMS can be irradiated by ultraviolet light (λ>270nm), and NO can be decomposed by photocatalyst. N_2, O_2 and N_2O can be formed. Ti-HMS(V/Ti-HMS) is a highly selective photocatalyst with a wavelength of λ>390nm and a wavelength of 420nm depending on the amount of V/Ti-HMS. The construction of photocatalyst system is possible under visible light irradiation.

项目成果

W.Ju, M.Matsuoka, M.Anpo: "The Photocatalytic Reduction of Nitrous Oxide with Propane on Lead(II) Ion-exchanged ZSM-5 Catalysts"Catal. Lett.. 71. 91-93 (2001)

W.Ju，M.Matsuoka，M.Anpo：“在铅（II）离子交换 ZSM-5 催化剂上用丙烷光催化还原一氧化二氮”催化剂。

W.Ju, M.Matsuoka, H.Yamashita, M.Anpo: "Local Structure of Pb(II) Ion Catalysts Anchored within Zeolite Cavities and Their Photocatalytic Reactivity for the Elimination of N_2O"J. Synchrotron Rad.. 8. 608-609 (2001)

W.Ju，M.Matsuoka，H.Yamashita，M.Anpo：“沸石空腔内锚定的 Pb(II) 离子催化剂的局部结构及其消除 N_2O 的光催化反应性”J。

S.Dzwigaj,M.Matsuoka et. al.: "Evidence of Three Kinds of Tetrahe dr al vanadium (V) Species in VSiβZeolite by Diffuse Reflectance UV- Visible and Photoluminescence Spectroscopies"J.Phys.Chem.B. 104. 6014-6020 (2000)

S.Dzwigaj、M.Matsuoka 等人：“通过漫反射紫外-可见光和光致发光光谱证实 VSiβ 沸石中的三种四氢钒 (V) 形态”J.Phys.Chem.B. 104。 6020 (2000)

M.Matsuoka, et. al.: "Photofunctional Zeolite"eds, M. Arpo, (NOVA Svience Publisher Inc.) New York(2000).. 230 (2000)

M.松冈等。

Y.Yoshida,M.Matsuoka et. al.: "Photocatalytic Decomposition of Liquid water on the Pt-Loaded TiO2 Catalysts : Effects of the Oxidation States of Pt Species on the Photocatalytic Reactivity"Res.Chem.Intermed. 26. 567-574 (2000)

Y.吉田，M.松冈等。