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

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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。