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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

基本信息

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

项目摘要

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 RhB (RhB) can be adsorbed on the surface of ZSM-5 and MCM-41, and the transformation of RhB is accompanied by the investigation of the photochemical properties of RhB. The molecular diameter of RhB is small, and the pore size is small. The optical lifetime of RhB is small, and the optical lifetime of RhB is small, and the optical lifetime of RhB is small. The molecular diameter of RhB is large, the pore size is small, the absorption time is short, and the long life component of RhB is short. The functional pigment is isolated and distributed. Ti-MCM-41 has a four-coordinate structure, which is highly dispersed and immobilized. Ti-MCM-41 has a high adsorption capacity, and RhB has an isolated distribution. The design of photosensitive-type photocatalyst system is suitable for the construction of a reaction field. Ti-MCM-41 catalyst has excellent selectivity for NO, decomposition of N_2 and formation of N_2O under light irradiation. These results indicate that RhB-Ti-MCM-41 can function under visible light irradiation, TiO_2 photocatalyst powder system has excellent catalytic selectivity, pigment sensitivity and photoactivity, and it is important to design new photocatalyst.