光触媒と熱触媒を併用した“使用済み光ディスク"の新規な廃棄処理システム

结合光触媒和热触媒的新型“废光盘”处理系统

• 批准号: 15033225
• 负责人: 水口 仁
• 金额: $ 3.46万
• 依托单位: Yokohama National 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15033225/
• 关键词: 光触媒; 熱触媒; 酸化チタン; 光ディスク; 廃棄処理

本研究では光励起ならびに熱励起により生成する正孔の高い酸化力を使って、有機物を効率よく完全分解(水と炭酸ガス)することを目的としている。特に熱励起に基づくキャリヤー生成は光励起に比べ10桁以上も効率が良いことが分かってきた。実践的な面としては酸化チタンに限らず高温度(200-500度)、酸素下で安定に動作する半導体であれば本分解反応に有効と考え、各種の酸化物半導体を検討した。その結果、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化イットリウム、酸化クロムその他で大きな活性が確認された。更に、被分解物としてあらゆる種類のポリマーを検討した。その結果、熱可塑性のポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレンをはじめ、熱硬化型の3次元ポリマー(エポキシ樹脂など)も完全分解できることが明らかになった。理学的な面では、ポリカーボネートの分解過程を熱分析、IRスペクトル、ESRスペクトルで検討した。驚くべきことに、高温状態で酸化チタンと融解したポリカーボネートが"固体/液体"界面で効率よく分解されるばかりでなく、酸化チタンと直接に接触していない部分のポリカーボネートも一瞬にして分解することが分かった。そのメカニズムは融点を有さない熱硬化型のポリマーの分解反応も説明できる。溶融状態のポリカーボネートや固体状態のポリカーボネートは酸化チタンの正孔によって結合電子が奪われ、ポリカーボネート内にラジカルを形成する。このラジカルはポリカーボネートの主鎖に沿って伝播し、酸化チタンと直接接触していない部位にも及ぶ。そしてラジカル開裂によりポリカーボネートは一瞬にして分解することが明らかになった。つまり、全くESR信号が観測されないポリカーボネートではあるが、分解が進むにつれて飛躍的にラジカルの濃度が上昇することが分かった。また、これと同時に分子量が急激に低下することも熱重量分析や示差熱分析から支持された。さらに、IRスペクトルからもポリカーボネートのメチル基の部位で結合の切断が起こることも分かった。

This study aims to improve the efficiency of organic matter decomposition by increasing the acidity of pores under light and heat excitation. Special heat excitation, light excitation In practice, the surface temperature of the acid is limited to high temperature (200-500 degrees), and the semiconductor is stable under acid. Results, Acidification, Acidification More, the decomposition of the matter and the kind of discussion As a result, the thermal plasticity of the polymer, thermosetting type of three-dimensional polymer (polymer) completely decomposed. Thermal analysis, IR, ESR, etc. are used to investigate the decomposition process of chemical compounds. In case of shock and high temperature, the acidification and melting process can be effectively decomposed at the "solid/liquid" interface. The thermal hardening type of the decomposition reaction is described in detail. The melting state of the liquid crystal and the solid state of the liquid crystal and the positive hole of the acid crystal are combined to form the electron crystal and the liquid crystal. The main lock of the engine is located along the main part of the engine, which is in direct contact with the engine. The first time I saw him, I saw him. All ESR signals are detected and resolved in the presence of elevated ESR concentrations. The molecular weight of the sample was decreased rapidly by thermogravimetric analysis and differential thermal analysis. In addition, IR can be divided into two parts: one part is connected to the other part is connected to the other part.

项目成果

Complete disposal of plastic wastes utilizing the thermally-generated holes in oxide semiconductors

利用氧化物半导体中热产生的空穴彻底处理塑料废物

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of Imaging Society of Japan 43
• 作者: J.Mizuguchi;T.Shinbara;T.Makino;K.Matsumoto
• 通讯作者: K.Matsumoto

J.Mizuguchi, H.Yamakami: "Structural Characterization of Y-like Titanylphthalocyanine"Journal of Imaging Science and Technology. 47. 25-29 (2003)

J.Mizuguchi、H.Yamakami：“Y 型钛氧基酞菁的结构表征”成像科学与技术杂志。

J.Mizuguchi, H.Takahashi, K.Shiokawa: "Desorption of Water Molecules and its Effect on the Dark Conductivity and Photoconductivity in X-Magnesiumphthalocyanine"Journal of Imaging Science and Technology. 47. 441-446 (2003)

J.Mizuguchi、H.Takahashi、K.Shiokawa：“X-镁酞菁中水分子的解吸及其对暗电导率和光电导率的影响”成像科学与技术杂志。

J.Mizuguchi: "The electronic structure of perylene pigments as viewed from their crystal structure and excitonic interactions"Advances in Color Science and Technology. Vol.6,No.4. 100-104 (2003)

J.Mizuguchi：“从晶体结构和激子相互作用观察苝颜料的电子结构”色彩科学与技术的进展。

A Pigment Precursor Based on 1,4-diketo-3,6-diphenyl-pyrrolo-[3,4-c]-pyrrole and its Regeneration into the Pigment

基于1,4-二酮-3,6-二苯基-吡咯并-[3,4-c]-吡咯的颜料前体及其再生为颜料

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Imaging Science and Technology 49
• 作者: Ichiro Kano;Ichiro Takahashi;Tatsuo Nishina;T.Senju;T.Senju;J.Mizuguchi;J.Mizuguchi;A.Hitachi;水口 仁;水口 仁;水口 仁;J.Mizuguchi
• 通讯作者: J.Mizuguchi