メソポーラス光触媒による内分泌攪乱物質の吸着と分解

介孔光催化剂对内分泌干扰物的吸附和分解

• 批准号: 13027237
• 负责人: 吉田 寿雄
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13027237/
• 关键词: 内分泌撹乱物質; メソポーラスシリカ; DBP; フタル酸エステル; 酸化チタン; 光触媒; 吸着; FSM-16

近年、内分泌撹乱物質が、広く環境中に存在することが判明し、生態系のみならず、人類の将来をも脅かすものとして認識され始めた。これらは、低濃度でも悪影響を与えるためその対策が急がれている。水中に存在する内分泌撹乱物質への対策として、光触媒を用いた分解が挙げられ、光触媒としては酸化チタンが最も活性が高い。我々は、この内分泌撹乱物質を効率よく光分解除去するシステムの開発を目的として、内分泌撹乱物質の一つであるフタル酸ジブチル(DBP)についてシリカ担持チタニア触媒を用い吸着・光分解を行い、吸着・光分解に対する詳細な検討を行ってきた。触媒の反応速度は濃度が低くなると低下するが、環境水中に存在する内分泌撹乱物質は極低濃度であるので、効率的な除去には、濃縮して分解することが有効である。そこで我々は、代表的な内分泌撹乱物質分子がメソ細孔とほぼ同じ様な分子サイズを有することに着目し,メソポーラス光触媒の吸着濃縮および光分解にかかわる構造因子を解明し、効率的な分解のための光触媒の設計を目的とした。本研究では、規則的に配列したメソ孔と非常に高い表面積を有するメソポーラスシリカ(FSM-16)を担体に用い、その効果を検討した。まず始めに、メソポーラスシリカ担持チタニア触媒の調製法を検討しメソポーラス構造を保ったまま酸化チタンの微粒子を担持させることに成功した。この触媒の吸着・光触媒的分解を検討したところ、通常のシリカ担体光触媒よりも高活性を示すことが見いだされた。また、吸着によりあらかじめチタニア近傍にDBPを濃縮しておくことで、全体の光触媒分解速度が向上する事が確認された。

In recent years, endocrine 撹 disorderly substances が, hiroo く environment exist に す る こ と が.at し, ecosystem の み な ら ず, human の future を も threats か す も の と し て know さ れ beginning め た. <s:1> れら る, low concentration で 悪 悪 affects を and えるためそ <s:1> countermeasures が urgently がれて る る る. Water に exist す る endocrine 撹 disorderly substances へ の policy と seaborne し て, light-accelerant を い た decomposition が 挙 げ ら れ, photocatalytic と し て は acidification チ タ ン が most high が い も activity. I 々 は, こ の endocrine 撹 disorderly substances を sharper rate よ く light decomposition to remove す る シ ス テ ム の open 発 を purpose と し て, endocrine 撹 disorderly substances の a つ で あ る フ タ ル acid ジ ブ チ ル (DBP) に つ い て シ リ カ bear hold チ タ ニ ア catalyst を with line を い い, light absorption decomposition, sorption photolysis に す seaborne る detailed な 検 line for を っ て き た. Catalyst の は anti 応 speed low concentration が く な る と low す る が に existence, environment water す る endocrine 撹 disorderly material は extremely low concentration で あ る の で, sharper rate な remove に は, concentration し て decomposition す る こ と が have sharper で あ る. そ こ で I 々 は, representative な endocrine 撹 disorderly material molecular が メ ソ pores と ほ ぼ じ with others in molecular サ な イ ズ を have す る こ と に mesh し, メ ソ ポ ー ラ ス photocatalytic の sorption enrichment お よ び photolysis に か か わ る structure factor を interpret し, sharper rate な decomposition の た め の photocatalytic の design purpose を と し た. This study で は, rules に match column し た メ ソ hole と に を い surface area has a very high す る メ ソ ポ ー ラ ス シ リ カ (FSM - 16) を supporter に い, そ の unseen fruit を beg し 検 た. ま ず beginning め に, メ ソ ポ ー ラ ス シ リ カ bear hold チ タ ニ ア catalyst の regulation law を beg し 検 メ ソ ポ ー ラ ス tectonic を bartender っ た ま ま acidification チ タ ン の particles を bear hold さ せ る こ と に successful し た. こ の catalyst の sorption, photocatalytic decomposition of を beg し 検 た と こ ろ, usually の シ リ カ supporter photocatalytic よ り も highly active を shown す こ と が see い だ さ れ た. ま た, sorption に よ り あ ら か じ め チ タ ニ ア nearly alongside に DBP を enrichment し て お く こ と で, all の が photocatalytic decomposition speed up す る が sure さ れ た.

项目成果

K.Shimizu, T.Kaneko, T.Fujishima, T.Kodama, H.Yoshida, Y.Kitayama: "Selective oxidation of liquid hydrocarbons over photoirradiated TiO_2 pillared clays"Applied Catalysis, A : General. 30. 151-162 (2001)

K.Shimizu、T.Kaneko、T.Fujishima、T.Kodama、H.Yoshida、Y.Kitayama：“光辐照 TiO_2 柱状粘土上液体烃的选择性氧化”应用催化，A：概述。

T.Yoshida, T.Tanabe, A Chen, Y.Miyashita, H.Yoshida, T.Hattori: "New Method for Degradation of Dibutyl Phthalate in Water by Gamma-ray"Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, accepted. (印刷中). (2002)

T. Yoshida、T. Tanabe、A Chen、Y. Miyashita、H. Yoshida、T. Hattori：“伽马射线降解水中邻苯二甲酸二丁酯的新方法”，《放射分析与核化学杂志》，已接受。 2002）

T.Yoshida, T.Tanabe, Y.Miyashita, H.Yoshida, T.Hattori: "Degradation of dibutyl phthalate in water by the aid of metals under gamma-ray irradiation"Chemistry Letters. 876-877 (2001)

T.Yoshida、T.Tanabe、Y.Miyashita、H.Yoshida、T.Hattori：“在伽马射线照射下金属辅助水中邻苯二甲酸二丁酯的降解”化学快报。