シリカゲル担持金属ポルフィリン錯体の界面光触媒機能の解明と物質変換

硅胶负载金属卟啉配合物的界面光催化功能和材料转化的阐明

• 批准号: 14050079
• 负责人: 保田 昌秀
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: University of Miyazaki
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14050079/
• 关键词: アンチモンポルフィリン; 脱塩素化反応; エポキシ化反応; 光殺菌; 可視光駆動触媒; シリカゲル担持

本研究では、環境調和型物質変換の観点から軸配位子によってシリカゲルに強固に担持させたシリカゲル担持アンチモンポルフィリン錯体(SbTPP/SiO_2)の光触媒能について研究を行った。SbTPP/SiO_2の特徴は可視光を吸収でき、酸化力が高い。その触媒機能について、1)脱塩素化反応、2)エポキシ化反応、3)殺菌効果の観点から研究を行った。1)脱塩素化反応:SbTPP/SiO_2を詰めた触媒層に、硝酸第二鉄と4-クロロフェノールを含む水溶液を連続的に送液しながら、蛍光灯を光照射した。66時間の照射の結果、4-クロロフェノールは塩化物イオンとベンゾキノンに分解された。2)エポキシ化反応:SbTPP/SiO_2の入った触媒層にシクロヘキセンの塩化メチレン溶液を送液し、蛍光灯を光照射した。その結果、56時間照射で1,2-シクロヘキサンオキシドおよび2-シクロヘキセノールを主生成物とする酸化生成物が99.8%の転化率で生成した。SbTPP発色団当たりのターンオーバー数は4600と高い触媒活性を示した。3)殺菌効果:初濃度6500セル/mlの大腸菌(E. coli)を含むリン酸緩衝溶液にSbTPP/SiO_2を加え振とう培養を行った。暗下では菌体数に変化が見られなかったが、蛍光灯照射下では菌体数が減少し、40分後に大腸菌がほぼ消滅した。同様の実験を緑膿菌(P. aeruginosa)および酵母(S. cereesae)についても行い、同様の結果を得ている。さらに、現在、冷房用クーリングタワー中に繁殖するレジオネラ属菌の殺菌実験をSbTPP/SiO_2光触媒装置を用いて実地試験を行った。

This study で は, environmental type harmonic material variations in の 観 point か ら axial ligand に よ っ て シ リ カ ゲ ル に strong に bear hold さ せ た シ リ カ ゲ ル bear hold ア ン チ モ ン ポ ル フ ィ リ ン misprinted SbTPP/SiO_2 の can smooth accelerant に つ い を line っ て research た. The characteristics of SbTPP/SiO_2 are を visible light を absorption で を and high acidification capacity が を. そ の catalytic function に つ い て, 1) to take off the salt element 応, 2) エ ポ キ シ 応, 3) sterilization services fruit の 観 point か ら を line っ た. Anti 応 : 1) to take off the salt element SbTPP/SiO_2 を wall め た に, nitric acid catalyst layer second iron objects と 4 - ク ロ ロ フ ェ ノ ー ル を aqueous solution containing む を even 続 に send liquid し な が ら, 蛍 light を light し た. 66 hours of <s:1> irradiation <e:1> results, 4-<s:1> ロロフェノ ロロフェノ とベ とベ に に decomposition された of <s:1> salt <s:1> <s:1>. 2) エ ポ キ シ anti 応 : SbTPP/SiO_2 の into っ た catalyst layer に シ ク ロ ヘ キ セ ン の salt chemical メ チ レ を ン solution to send liquid し, 蛍 light を light し た. そ の results で 1, 2, 56 time exposure - シ ク ロ ヘ キ サ ン オ キ シ ド お よ び 2 - シ ク ロ ヘ キ セ ノ ー ル を main products と す る acidification products 99.8% が の planning flowrate で generated し た. The SbTPP has a number of た た た タ タ <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> is 4600と, and the high <s:1> catalyst activity を indicates た た. 3) sterilization services fruit: concentration in the early 6500 セ ル / ml の coliform (e. coli) contains を む リ ン acid buffer solution に SbTPP/SiO_2 を vibration plus え と う line cultivate を っ た. Silenced で は bacteria number に variations change が see ら れ な か っ た が, 蛍 under light irradiation で は bacteria number が reduce し, 40 minutes after に coliform が ほ ぼ eliminate し た. With others in の be 験 を bacteria pseudomonas aeruginosa (p. aeruginosa) お よ び yeast (s. cereesae) に つ い て も い, with others in the result of の を て い る. さ ら に, now, cold room with ク ー リ ン グ タ ワ ー に in breeding す る レ ジ オ ネ ラ is の bactericidal be 験 を SbTPP/SiO_2 light catalytic device を い て be to test line を っ た.

项目成果

T.Shiragami, Y.Andou, Y.Hamasuna, F.Yamaguchi, K.Shima, M.Yasuda: "Effects of an axial ligand on the reduction potentials, proton dissociation, and fluorescence quantum yield of hydroxo(porphyrinato)antimony(V) complexes"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 75. 1577-15

T.Shiragami、Y.Andou、Y.Hamasuna、F.Yamaguchi、K.Shima、M.Yasuda：“轴向配体对羟基（卟啉）锑（V）的还原电位、质子解离和荧光量子产率的影响

Y.Andou, K.Ishikawa, K.Shima, T.Shiragami, M.Yasuda, H.Inoue: "O-Alkylation of dihydroxo(tetraarylporphyrinato)phosphorus(V) and antimony(V) complexes with alkyl halides"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 75. 1757-1760 (2002)

Y.Andou、K.Ishikawa、K.Shima、T.Shiragami、M.Yasuda、H.Inoue：“二羟基（四芳基卟啉）磷（V）和锑（V）络合物与烷基卤的O-烷基化”Bull。

Y.Andou, T.Shiragami, K.Shima, M.Yasuda: "Synthesis and fluorescence study of a (2-naphthoxy)polyoxalkoxy-antimony(V) tetraphenylporphyrin complex"J. Photochem. Photobiol. A : Chemistry. 147. 191-197 (2002)

Y.Andou，T.Shiragami，K.Shima，M.Yasuda：“（2-萘氧基）聚氧烷氧基-锑（V）四苯基卟啉配合物的合成和荧光研究”J。

T.Shiragami, Y.Shimizu, K.Hinoue, Y.Fueta, K.Nobuhara, I.Akazaki, M.Yasuda: "Silica gel-supported porphyrinatoantimony(V) complex acting as visible-light driven photocatalyst for dechlorination of chlorophenols in aqueous solution"J. Photochem. Photobiol.

T.Shiragami、Y.Shimizu、K.Hinoue、Y.Fueta、K.Nobuhara、I.Akazaki、M.Yasuda：“硅胶支持的卟啉锑 (V) 络合物作为可见光驱动的光催化剂用于氯酚的脱氯

T.Shiragami, K.Nabeshima, M.Yasuda, H.Inoue: "Roles of axial ligands on intercalation of cationic metalloporphyrin into smectite clay layers"Chem. Lett.. 32. 148-149 (2003)

T.Shiragami、K.Nabeshima、M.Yasuda、H.Inoue：“轴向配体在阳离子金属卟啉插入蒙皂石粘土层中的作用”Chem。