ミクロ空間を反応場とする色素増感半導体光触媒の設計

以微空间为反应场的染料敏化半导体光催化剂的设计

• 批准号: 09218250
• 负责人: 安保 正一
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09218250/
• 关键词: 光触媒; 色素増感; ロ-ダミンB; 酸化チタン; ZSM-5ゼオライト; MCM-41ゼオライト; NOx分解

色素ロ-ダミンB(RhB)をミクロ孔やメソ孔を有するゼオライト(ZSM-5、MCM-41)に吸着させ、担体の変化に伴うRhBの光物理化学特性の違いについて検討した。RhBの分子径よりも小さい細孔を有するZSM-5ゼオライトに吸着したRhBは蛍光寿命がnsオーダーのものに加え数百psオーダーの蛍光寿命を示し、RhBがゼオライトの外表面に、モノマー種およびダイマー種として存在することが解った。一方、RhBの分子径より大きいメソ細孔を有するゼオライトに吸着したRhBの蛍光寿命はnsオーダーの長い寿命成分のみが観測され、モノマー種のみでダイマー種の存在は見られないことが解った。すなわち、メソ細孔を持つゼオライトを用いて機能性色素を孤立した分布状態で吸着できることが解った。さらに、Ti種が四配位構造で高分散状態で固定化されているTi-MCM-41ではTi種とRhBが相互作用することにより、高い吸着量の範囲まで孤立した分布状態でRhBが存在できることを見出し、光増感型光触媒系の設計に適した反応場を構築できることが解った。また、Ti-MCM-41触媒は光照射下NOを選択性良くN_2とO_2に分解し、主にN_2Oを生成する粉末TiO_2光触媒とは異なった反応性を示した。以上の結果は、RhB-Ti-MCM-41が可視光照射下で機能し、粉末TiO_2光触媒系と全く異なる触媒選択性を有する色素増感光触媒として作用する可能性を強く示唆するもので、新規な光触媒の設計に重要な知見を与えるものである。

Pigment ロ - ダ ミ ン B (RhB) を ミ ク ロ hole や メ ソ hole を have す る ゼ オ ラ イ ト (ZSM - 5, MCM - 41) に sorption さ せ, bear の variations change に with う RhB の light physical chemistry の violations い に つ い て beg し 検 た. Small molecular diameter よ RhB の り も さ い pores を have す る ZSM - 5 ゼ オ ラ イ ト に sorption し た RhB は 蛍 light life が ns オ ー ダ ー の も の に plus え hundreds of ps オ ー ダ ー の 蛍 light life を し, RhB が ゼ オ ラ イ ト の exterior に, モ ノ マ ー kind お よ び ダ イ マ ー kind と し て exist す る こ と が solution っ た. Party, RhB の molecular diameter よ り big き い メ ソ pores を have す る ゼ オ ラ イ ト に sorption し た RhB の 蛍 light life は ns オ ー ダ ー の い long life composition の み が 観 measuring さ れ, モ ノ マ ー kind の み で ダ イ マ ー の existence は see ら れ な い こ と が solution っ た. す な わ ち, メ ソ pores を hold つ ゼ オ ラ イ ト を with い て functional pigment を isolated し た distribution で sorption で き る こ と が solution っ た. さ ら に, Ti が four ligand structure で highly dispersed state で immobilized さ れ て い る Ti - MCM - 41 で は Ti kind と RhB が interaction す る こ と に よ り, absorption with high い の van 囲 ま で isolated し た distribution で RhB が exist で き る こ と を see し, good feeling type light catalyst is の design に optimum し た game against 応 を build で き る こ と Youdaoplaceholder0 solve った. ま た, Ti - MCM - 41 catalyst は light under NO を sentaku sex good く N_2 と O_2 に decomposition し, Lord に N_2O を generated す る powder TiO_2 photocatalytic と は different な っ た anti 応 sex を shown し た. の above results は, RhB - Ti - MCM - 41 が し で function under visible light irradiation, powder TiO_2 photocatalytic systems と full く different な る catalyst sentaku sex を have す rights る pigment photosensitive accelerant と し て role す る strong possibility を く in stopping す る も の で, new rules な photocatalytic の に important な knowledge を and え る も の で あ る.

项目成果

Masakazu ANPO: "Photocatalytic Reduction of CO_2 with H_2O on Titanium Oxides Anchored within Micropores of Zeolites:Effects of the Structure of the Active Sites and the Addition of Pt" J.Phys.Chem.101. 2632-2636 (1997)

Masakazu ANPO：“锚定在沸石微孔内的钛氧化物上用 H_2O 光催化还原 CO_2：活性位点结构和 Pt 添加的影响”J.Phys.Chem.101。

Sinya HIGASHIMOTO: "Photoluminescence Properties of the Vanadium Silicalite-1 Catalyst and Its Photocatalytic Reactivity for the Reduction of NO with Propane" Chem.Lett.1127-1128 (1997)

Sinya HIGASHIMOTO：“Vanadium Silicalite-1 催化剂的光致发光特性及其用丙烷还原 NO 的光催化反应性”Chem.Lett.1127-1128 (1997)

安保正一: "酸化チタン光触媒の開発と環境・エネルギー分野への応用展開-固定化・可視光化・薄膜化・活性制御・評価手法-" 技術情報協会, 13 (1997)

安房庄一：“氧化钛光催化剂的开发及其在环境和能源领域的应用——固定化、可视化、细化、活性控制和评价方法——”技术情报协会，13（1997）

K.T.JUNG: "Preparation of Transparent TS-1 Zeolite Film and Its Photocatalytic Isomerization under UV Irradiation" Koream J.Chem.Eng.14. 213-215 (1997)

K.T.JUNG：“透明 TS-1 沸石薄膜的制备及其在紫外线照射下的光催化异构化”Koram J.Chem.Eng.14。

山下弘巳: "イオンビームを利用する新しい光機能材料の創製" 化学. 52. 74-75 (1997)

Hiromi Yamashita：“使用离子束创建新型光学功能材料”化学 52. 74-75 (1997)。