Creation of a hybrid photocatalyst with wide wavelength range response, and mechanism elucidation of antibacterial function

居住環境にある広波長域に渡るスペクトル光を効率的に利用して動作するチタニア系ハイブリッド光触媒の創製研究をスタートした。研究は、1)材料合成と材料評価、2)光触媒特性の評価、3)抗菌性など機能性の評価、の３つのパートから成る。初段では、コア部に可視光応答するWO3結晶を配置し、シェル部をチタニアnano-tubeで作り機能発揮する構想である。初年度は、1.と2.のパートに注力し、ナノリボン束状に集結したWO3結晶（Yot構造体）の合成条件と熱処理条件に対しどの様な光触媒性能を示すかを検討した。タングステン酸ナトリウムに酸を加えた原料を比較的低温で水熱合成する方法で、軸サイズ数μm、直径約10nmのロッドが集積したYot構造体を再現性良く合成できた。Yot構造体の結晶構造はhexagonalであり、これを昇温加熱をするとロッドが成長した形のmonoclinicとタングステン酸ナトリウムでなるtriclinic相の混晶へと変化した。この様に得た種々形態のWO3粉体について、紫外・可視光触媒特性を評価するためにRhB分子の分解速度を測り、同時に吸着性も調査した。Yot構造体は中空チューブ構造であるため比較的表面積が広く吸着量は多かったが、光触媒としての動作は緩慢である一方、熱処理後の混晶状態では可視光下で良好に動作することが確認できた。この様にコア部に配置するWO3結晶の条件が定まり、シェル部に配置するチタニア膜の形成条件を濡れ性の観点などから現在、検討中である。3.のパートでは、表皮ブドウ球菌に対する抗菌性を評価するための環境を整備し、再現性のある菌の培養条件をセットできた。またこのハイブリッド光触媒は、抗菌性だけでなく、環境ガスの分解や水素発生能力を有することを目指すので、それらの評価に供するためにGC-MSを計画よりも早期に導入し立ち上げた。

居住環境にある広波長域に渡るスペクトル光を効率的に利用して動作するチタニア系ハイブリッド光触媒の創製研究をスタートした。研究は、1)材料合成と材料評価、2)光触媒特性の評価、3)抗菌性など機能性の評価、の３つのパートから成る。初段では、コア部に可視光応答するWO3結晶を配置し、シェル部をチタニアnano-tubeで作り機能発揮する構想である。初年度は、1.と2.のパートに注力し、ナノリボン束状に集結したWO3結晶（Yot構造体）の合成条件と熱処理条件に対しどの様な光触媒性能を示すかを検討した。タングステン酸ナトリウムに酸を加えた原料を比較的低温で水熱合成する方法で、軸サイズ数μm、直径約10nmのロッドが集積したYot構造体を再現性良く合成できた。Yot構造体の結晶構造はhexagonalであり、これを昇温加熱をするとロッドが成長した形のmonoclinicとタングステン酸ナトリウムでなるtriclinic相の混晶へと変化した。この様に得た種々形態のWO3粉体について、紫外・可視光触媒特性を評価するためにRhB分子の分解速度を測り、同時に吸着性も調査した。Yot構造体は中空チューブ構造であるため比較的表面積が広く吸着量は多かったが、光触媒としての動作は緩慢である一方、熱処理後の混晶状態では可視光下で良好に動作することが確認できた。この様にコア部に配置するWO3結晶の条件が定まり、シェル部に配置するチタニア膜の形成条件を濡れ性の観点などから現在、検討中である。3.のパートでは、表皮ブドウ球菌に対する抗菌性を評価するための環境を整備し、再現性のある菌の培養条件をセットできた。またこのハイブリッド光触媒は、抗菌性だけでなく、環境ガスの分解や水素発生能力を有することを目指すので、それらの評価に供するためにGC-MSを計画よりも早期に導入し立ち上げた。