電解法による酸化チタン光触媒の固定化と光触媒反応を用いた固体表面処理法の開発

电解法固定化氧化钛光催化剂及利用光催化反应的固体表面处理方法的开发

• 批准号: 02J10034
• 负责人: 石川 善恵
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J10034/
• 关键词: アルマイト; 酸化チタン; 電解法; 光触媒; 酸化反応

電解法による酸化チタン光触媒の固定化電解法により作製した光触媒担持アルマイトの実用化に向けて「光触媒活性の向上」と「酸化チタンとアルマイト基板間の密着性の向上」を試み、以下の結果を得た。光触媒活性の向上・酸化チタン担持電解液の温度を上昇させることにより酸化チタンの担持量が大幅に増加し、それに伴い光触媒活性が向上する事が明らかとなった。・担持量が増加した光触媒担持アルマイトを450〜550℃で熱処理することにより析出した酸化チタンはアナタースに結晶化し、結晶化した酸化チタンを有する光触媒担持アルマイトは蛍光灯の様な微弱な光源においても優れた光触媒活性を有することが明らかとなった。酸化チタンとアルマイト基板間の密着性の向上・50℃以上の酸化チタン担持電解液中で作製を行うと、アルマイトの表面に酸化チタンが析出するのに対し、50℃以下の酸化チタン担持電解液中で電解することによりアルマイトの孔の中に酸化チタンが析出し、酸化チタンとアルマイト間の密着性が向上することが明らかとなった。光触媒反応を用いた固体表面処理法の開発酸化チタン光触媒反応により室温でダイヤモンドや炭化ケイ素(SiC)表面が酸化分解され、二酸化炭素が発生し、さらにSiC表面にはSiO_2が生成すること明らかとなった。また、フォトマスクを用いて光照射を行うことによりSiC表面の光パターニングの微細加工にも成功した。さらに、酸化チタンとSiC表面が非接触の状態においてもSiO_2の生成が確認されたことからこの酸化反応は光照射された酸化チタン表面に生成した活性種によることが明らかとなった。また、キャリヤーガスを用いて光照射された酸化チタン表面に生成した活性種を移送するシステムを考案し、酸化チタン表面から10mm離れた反応対象物を酸化することに成功した。用いたキャリヤーガスの湿度や種類を変化させることにより、SiC表面の酸化反応にはヒドロキシラジカルが関与しており、さらに酸素の存在が不可欠であることを確認出来た。

Electrolysis method for the immobilization of acidified photocatalyst Electrolysis method for the preparation and application of photocatalyst support in the direction of "upward photocatalyst activity" and "upward adhesion between acidified photocatalyst substrates" test, the following results were obtained. The temperature of the supported electrolyte increased significantly with the increase of photocatalyst activity and the increase of photocatalyst activity. The amount of photocatalyst support is increased by heat treatment at 450 ~ 550℃, crystallization, crystallization, acidification, and photocatalytic activity under weak light sources. Adhesion between acidified substrates at temperatures above 50 ° C and between acidified substrates at temperatures below 50 ° C Photocatalyst reaction is used in solid surface treatment method to develop acidification. Photocatalyst reaction is used in room temperature. The surface of SiC is acidified and decomposed. Diacidified carbon is produced. SiO_2 is produced on the surface of SiC. The surface of SiC is irradiated with light. The formation of SiO_2 in the non-contact state of the surface of SiC is confirmed by the irradiation of light on the surface of SiC. The surface of the acidified sample was irradiated with light to generate active species. The existence of acid in SiC surface can be confirmed by changing the humidity of SiC surface.

项目成果

Y.Matsumoto, Y.Ishikawa: "Surface Treatment of Diamond and Silicon Carbide Using Titanium Dioxide Photocatalyst"Proceedings Of The 19th Korea-Japan International Seminar on Ceramics. B26. 295-298 (2002)

Y.Matsumoto、Y.Ishikawa：“使用二氧化钛光催化剂对金刚石和碳化硅进行表面处理”第19届韩日国际陶瓷研讨会论文集。

Y.Ishikawa, Y.Matsumoto: "Electrodeposition of TiO_2 Photocatalyst into Porous Alumite Prepared in Phosphoric Acid"Solid State Ionics. Vol.151. 213-218 (2002)

Y.Ishikawa，Y.Matsumoto：“将 TiO_2 光催化剂电沉积到磷酸制备的多孔氧化铝中”固态离子学。