ソルボサーマル反応による可視光応答型光触媒の創製と特性評価

可視光領域における酸化チタン光触媒活性を実現するため、酸素欠損、窒素ドープ等による酸化チタンへの可視光応答性の付与が注目されている。H16年度では引き続き"均一沈殿-水熱処理"の反応条件の最適化すると共に、結晶化溶媒の影響について詳しく検討を行い、可視光領域に光吸収特性を示す触媒粉末を高比表面積化できると共に、アナターゼ、ルチル及びブルブルッカイトなどの単一相窒素ドープ酸化チタンの作り分けことに成功し、可視光照射によるさらなる光触媒活性の向上が実現した。合成した窒素ドープ酸化チタンナノ粒子の触媒活性を評価したところ、市販高活性光触媒P-25に比べ、NO_xの分解除去能力は大幅に向上することが確認された。波長510nm以上の可視光によるNO_xの分解率は滞在時間1.5分で約40%に達し、波長290nm以上の近紫外線によるNO_xの分解率は80%にも達した。さらに、これらの光触媒粉末を用い、可視光応答性を有する薄膜の合成について検討した。通常バインダーを除去するため仮焼処理が必要であるが、酸素プラズマを用いることによって、60℃の低温でバインダーの除去と膜生成が可能となり、優れたNO_x除去能力と超親水性を示すアナターゼ、ルチル及びブルッカイト型光触媒薄膜の合成に成功した。これらの結果によって、ソルボサーマル反応による優れた可視光応答型光触媒の設計指針を明らかにすることができた。また、メカノケミカル処理によりアニオンドープ型可視光応答型光触媒を調製できることも見出した。

可視光領域における酸化チタン光触媒活性を実現するため、酸素欠損、窒素ドープ等による酸化チタンへの可視光応答性の付与が注目されている。H16年度では引き続き"均一沈殿-水熱処理"の反応条件の最適化すると共に、結晶化溶媒の影響について詳しく検討を行い、可視光領域に光吸収特性を示す触媒粉末を高比表面積化できると共に、アナターゼ、ルチル及びブルブルッカイトなどの単一相窒素ドープ酸化チタンの作り分けことに成功し、可視光照射によるさらなる光触媒活性の向上が実現した。合成した窒素ドープ酸化チタンナノ粒子の触媒活性を評価したところ、市販高活性光触媒P-25に比べ、NO_xの分解除去能力は大幅に向上することが確認された。波長510nm以上の可視光によるNO_xの分解率は滞在時間1.5分で約40%に達し、波長290nm以上の近紫外線によるNO_xの分解率は80%にも達した。さらに、これらの光触媒粉末を用い、可視光応答性を有する薄膜の合成について検討した。通常バインダーを除去するため仮焼処理が必要であるが、酸素プラズマを用いることによって、60℃の低温でバインダーの除去と膜生成が可能となり、優れたNO_x除去能力と超親水性を示すアナターゼ、ルチル及びブルッカイト型光触媒薄膜の合成に成功した。これらの結果によって、ソルボサーマル反応による優れた可視光応答型光触媒の設計指針を明らかにすることができた。また、メカノケミカル処理によりアニオンドープ型可視光応答型光触媒を調製できることも見出した。