固液界面における光触媒プロセスの研究

固液界面光催化过程研究

• 批准号: 04F04565
• 负责人: 藤嶋 昭
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kanagawa Academy of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04565/
• 关键词: 光触媒; 酸化チタン; ナノファイバー; 可視光応答型光触媒; ゴムの劣化; TiO_2コーティング

〔研究テーマ〕TiO_2/SiO_2系ナノファイバー光触媒の研究TiO_2/SiO_2系ナノコンポジットファイバーは高い光触媒特性と熱安定性および低熱膨張特性が期待できる優れた材料である。従来の手法で作製される同ファイバーはTiO_2の結晶性が低いため十分な光触媒特性が出ない、またファイバーの機械的強度が弱いなどの問題があった。そこで、これらの問題を改善すべくTiO_2源として日本エアロジル製P-25とSiO_2源としてTEOS(Tetraethoxysilane)の複合ゾルを用いて、エレクトロスピニング法によるTiO_2/SiO_2ナノコンポジットファイバーについて研究を行った。エレクトロスピニング法は特に極細径のポリマーファイバーの作製法として用いられており、無機系化合物のナノファイバー作製などにも応用されている。TiO_2ナノ粒子およびPVP(polyvinylpyrolidone)をエタノールに分散させ、またSiO_2源としてTEOSとPDMS(polydimethylsiloxane)のエタノール溶液を作成し、Ti:Siの比が1:2になるように混合し、エレクトロスピニング用溶液とした。その溶液を用いてエレクトロスピニング法により20KVの電圧を印加しナノファイバーを作製した。その結果、高い機械的強度を有するSi-O-Si結合鎖で構成されるSiO_2ファイバーにTiO_2ナノ粒子が埋め込まれた構造を持つ径500nm〜700nmのSiO_2/TiO_2ナノコンポジットファイバーが得られた。得られたファイバーについて硝酸銀による光触媒活性評価およびアセトアルデヒドの光分解による光触媒活性評価試験の結果、優れた光触媒活性を有することが解った。特にアセトアルデヒドの光分解反応においては、ファイバー形状にすることで、同様の手法で作製されたフィルムと比較して、約15倍の光触媒活性向上があることが解った。この技術の応用として、可視光応答化を図るため銀ドープTiO_2ベースナノファイバーについて研究を進めた。Ag:Ti比を1:50とし、同様にエレクトロスピニング法により銀ドープTiO_2ナノファイバーを作製した。得られた銀ドーブナノファイバーにUV照射と可視光照射を繰り返すことによりAg←→Ag_2Oの可逆反応が生じるという興味ある結果が得られた。

TiO_2/SiO_2 System Photocatalyst Study TiO_2/SiO_2 System Photocatalyst Characteristics: Thermal Stability: Low Thermal Expansion: Expectation: Excellent Material TiO_2 has low crystallinity and low mechanical strength. In order to solve the problem of TiO_2 source and SiO_2 source, the paper studies the composite structure of TiO_2/SiO_2 source and SiO_2 source. The preparation method of ultra-fine-diameter inorganic compounds and the preparation method of ultra-fine-diameter inorganic compounds TiO_2 particles and PVP(polyvinyl pyrolidone) were dispersed and SiO_2 source and TEOS and PDMS(polydimethylsiloxane) solution were prepared. The ratio of Ti:Si was 1:2. The solution was prepared by a 20kV voltage generator. As a result, high mechanical strength of Si-O-Si bond structure is obtained by SiO_2/TiO_2 bond structure with diameter of 500nm ~ 700nm. The results of the photocatalytic activity evaluation of silver nitrate and the photocatalytic decomposition of silver nitrate were obtained. In particular, the photocatalytic activity of the photocatalyst is about 15 times higher than that of the photocatalyst in the same way. This technology is applied to the development of visible light technology. Ag:Ti ratio is 1:50, and the same is true for Ag: Ti ratio. The results of this study were as follows: Ag → Ag

项目成果

Preparation and photocatalytic wettability conversion of TiO2-based superhydrophobic surfaces.

• DOI: 10.1021/la0618869
• 发表时间: 2006-10
• 期刊: Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
• 作者: Xintong Zhang;M. Jin;Zhaoyue Liu;S. Nishimoto;H. Saito;T. Murakami;A. Fujishima

Application of the 'Black body' Like Reactor for Measurements of the Quantum Yield of Photochemical Reactions in Heterogeneous Systems

应用“黑体”类反应器测量异质系统中光化学反应的量子产率

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Physical Chemistry 110
• 作者: A.V.Emeline;張〓〓;金明;村上武利;藤嶋昭
• 通讯作者: 藤嶋昭

TiO2-SiO2 Double-Layered Nanostructured Films with Self-Cleaning and Antireflective Properties

具有自清洁和抗反射性能的TiO2-SiO2双层纳米结构薄膜

• 发表时间: 2006
• 期刊: J.Phys.Chem. 110
• 作者: 張〓〓;藤嶋昭;金明;A.V.Emeline;村上武利
• 通讯作者: 村上武利

Fibrous TiO2-SiO2 nanocomposite photocatalyst.

• DOI: 10.1039/b611580b
• 发表时间: 2006-10
• 期刊: Chemical communications
• 影响因子: 4.9
• 作者: M. Jin;Xintong Zhang;A. Emeline;Zhaoyue Liu;D. Tryk;T. Murakami;A. Fujishima