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Ti/ゼオライト系光触媒によるNOx分解とCO_2のH_2Oによる環元固定化

Ti/沸石光催化剂分解NOx和H_2O环元固定CO_2

基本信息

批准号：
17029057
负责人：
安保正一
金额：
$ 3.58万
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、Ti/ゼオライト系光触媒に各種遷移金属イオン(V,Cr)をイオン注入することで、Ti/ゼオライト系光触媒の高い活性と選択性を保持し、可視光応答化が可能となることを見いだした。Ti酸化物種を導入したメソポーラスシリカ(Ti-HMS)は、250nm付近に孤立四配位状態のTi酸化物種の吸収を示すが、Vイオンを注入すると(V-Ti-HMS)、注入量の増加に依存して吸収が400nm以上の可視光領域までシフトする。XAFS測定および量子化学計算による検討により、Ti酸化物種と注入したV種がTi-O-V結合を形成することでTi酸化物種の電子状態に摂動が生じ、可視光吸収が可能となることを明らかにした。NOの光触媒分解反応を検討した結果、V-Ti-HMSは、イオン注入前のTi-HMSの高い選択性を保持し、可視光の照射下でNOを高選択的にN_2とO_2に分解することがわかった。また、VやCrイオンを注入したTi/ゼオライト系光触媒を用いると、可視光の照射下でCO_2のH_2Oによる還元固定化反応が進行し、メタンおよびメタノールが生成することを明らかにした。また、四配位構造のMo酸化物種を構築したメソポーラスシリカ(Mo-MCM-41)がH_2,CO,O_2の存在下で光照射すると、H_2中の微量COをCO_2へと選択的に酸化することを見出した。本反応は、光励起されたMo^<6+>酸化物種がH_2中のCOと選択的に反応しMo^<4+>とCO_2を与え、Mo^<4+>が0_2により元のMo^<6+>酸化物種に再酸化されるredox機構で進行することを明らかにした。また、本反応はCr-MCM-41上では可視光の照射下でも進行するため、太陽光を利用する燃料電池用の高純度水素製造のオンサイトプロセスへの応用が期待できる。

In this study, all kinds of transfer metal photocatalyst (Ti/ Cr) were injected into the photocatalyst, and the high activity of the photocatalyst was selectively maintained, and the photosensitive photocatalyst could be activated. Ti acidified species are introduced into Ti-HMS, 250nm is used to isolate four coordination state Ti acidified species, V-Ti-HMS is injected into V-Ti-HMS, and the amount of injection plus dependent absorption is available in the field of light. XAFS determination, quantum chemistry calculation, Ti acidified species injection, Ti acidified species injection, Ti acidified species, electronic dynamic devices, photoabsorbable devices, optical absorption devices. The results of NO photocatalyst decomposition, V-Ti-HMS, high selectivity of Ti-HMS before injection is maintained, and the decomposition of Nylon 2 of high selectivity of NO under photoperiod irradiation. The photocatalyst was used as a photocatalyst. Under the irradiation of phosphorescence and phosphorescence, the CO_ 2 hydrogen peroxide was immobilized and the reaction was carried out. In the presence of phosphorescence radiation in the presence of phosphorescent radiation, and in the presence of a small amount of carbon dioxide in Mo, the acidified carbon dioxide selected in Hang 2 is sensitive to the production of acidified carbon dioxide (Mo-MCM-41). In this anti-lt;6+> acidizing product, the anti-CO_2 selected by CO 2, the anti-Mo^ & lt;6+> acidizing product reacidizing agent, which is selected by the redox machine, will be tested and verified. In this Cr-MCM-41, the light can be illuminated under the light to make use of the high-temperature water content in the fuel cell to make the equipment.