JPH06182218A - 複合化光触媒粉体を用いた酸化・還元方法 - Google Patents
複合化光触媒粉体を用いた酸化・還元方法Info
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- JPH06182218A JPH06182218A JP4102094A JP10209492A JPH06182218A JP H06182218 A JPH06182218 A JP H06182218A JP 4102094 A JP4102094 A JP 4102094A JP 10209492 A JP10209492 A JP 10209492A JP H06182218 A JPH06182218 A JP H06182218A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ナイロン、ポリエチレンなどの核粉体表面に
二酸化チタン、硫化カドミウム、セレン化カドミウム、
リン化ゲルマニウムなどの半導体粉体が均一にまた凝集
の少い状態で固定化して形成された複合化光触媒粉体
を、排水などの反応相中に分散させながら光を照射する
酸化・還元反応方法。 【効果】 反応後の液中からの触媒粉体の回収や除去を
容易にし、更に、半導体物質を単独で用いた場合よりも
高い触媒効果を得ることができる。
二酸化チタン、硫化カドミウム、セレン化カドミウム、
リン化ゲルマニウムなどの半導体粉体が均一にまた凝集
の少い状態で固定化して形成された複合化光触媒粉体
を、排水などの反応相中に分散させながら光を照射する
酸化・還元反応方法。 【効果】 反応後の液中からの触媒粉体の回収や除去を
容易にし、更に、半導体物質を単独で用いた場合よりも
高い触媒効果を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は反応相中に半導体物質を
分散させ、この半導体物質に光を照射することにより半
導体物質を光触媒として使用する酸化・還元方法に関す
るものであり、更に詳しくは核粉体表面にこの核粉体よ
り粒子径の小さな半導体物質の粉体を固定化した複合化
光触媒粉体を用いることにより、酸化・還元反応による
排水中の難分解有機物質の分解、金属イオンの分離回
収、水の分解、アミノ酸の生成などの各種化学反応に好
適に用いることができる方法に関するものである。
分散させ、この半導体物質に光を照射することにより半
導体物質を光触媒として使用する酸化・還元方法に関す
るものであり、更に詳しくは核粉体表面にこの核粉体よ
り粒子径の小さな半導体物質の粉体を固定化した複合化
光触媒粉体を用いることにより、酸化・還元反応による
排水中の難分解有機物質の分解、金属イオンの分離回
収、水の分解、アミノ酸の生成などの各種化学反応に好
適に用いることができる方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体物質を光触媒に用いる方法
は知られており、水の光分解に始まり廃水中の難分解有
機物質の分解、金属イオンの分離回収、アミノ酸の生成
などの各種化学反応へと多くの応用が検討されている。
ここで半導体物質を光触媒として用いる方法としては
反応相中に半導体物質の粉体をそのまま分散させ、反応
させる物質を半導体物質の粉体と接触させ光を照射し用
いるかメンブランフィルタ−などに半導体物質の粉体
の懸濁液を数回ろ過することにより付着させたり、樹脂
溶液中に半導体物質の粉体を分散しそれをフィルム膜化
しそのフィルム膜を反応相中に入れ光を照射し用いる方
法が試みられていた。
は知られており、水の光分解に始まり廃水中の難分解有
機物質の分解、金属イオンの分離回収、アミノ酸の生成
などの各種化学反応へと多くの応用が検討されている。
ここで半導体物質を光触媒として用いる方法としては
反応相中に半導体物質の粉体をそのまま分散させ、反応
させる物質を半導体物質の粉体と接触させ光を照射し用
いるかメンブランフィルタ−などに半導体物質の粉体
の懸濁液を数回ろ過することにより付着させたり、樹脂
溶液中に半導体物質の粉体を分散しそれをフィルム膜化
しそのフィルム膜を反応相中に入れ光を照射し用いる方
法が試みられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記方法の
反応相中に半導体物質の粉体をそのまま分散させ用いる
方法においては、用いる粉体の触媒効果を高めるために
比表面積を大きくし、反応相と粉体との接触面積を大き
くするために粒子径の小さな粉体を用いようとするが、
粒子径が小さくなると粉体同士の凝集力が大きくなり反
応相中で一次粒子径まで分散せず、結果として反応相と
粉体との接触面積が小さくなり、触媒効果を十分に発揮
できなかった。また、反応後、ろ過や遠心分離などによ
り反応液中から粉体を回収または除去しようとしても粒
子径が小さいため困難であるという問題点を有してい
た。また、の半導体物質の粉体をメンブンランフィル
タ−に付着させたり、樹脂溶液中に分散させフィルム膜
化して用いる方法においては、反応後、ろ過や遠心分離
などによる反応液中からの粉体の回収や除去は必要ない
が、触媒効果に寄与する粉体はフィルタ−及びフィルム
膜表面に露出していて光が照射される部分のみである。
このため同量の粉体をそのまま分散させ用いる方法と比
較すると触媒効果は著しく低下する。また実質上困難で
はあるが、たとえ粉体をフィルム膜表面に単粒子分散状
態で固定化したフィルム膜ができたとしても粉体をその
まま分散させ用いる方法と同様の接触面積を得ようとし
た場合、はなはだ大きな面積のフィルムとなり実用上困
難であるという問題点を有していた。
反応相中に半導体物質の粉体をそのまま分散させ用いる
方法においては、用いる粉体の触媒効果を高めるために
比表面積を大きくし、反応相と粉体との接触面積を大き
くするために粒子径の小さな粉体を用いようとするが、
粒子径が小さくなると粉体同士の凝集力が大きくなり反
応相中で一次粒子径まで分散せず、結果として反応相と
粉体との接触面積が小さくなり、触媒効果を十分に発揮
できなかった。また、反応後、ろ過や遠心分離などによ
り反応液中から粉体を回収または除去しようとしても粒
子径が小さいため困難であるという問題点を有してい
た。また、の半導体物質の粉体をメンブンランフィル
タ−に付着させたり、樹脂溶液中に分散させフィルム膜
化して用いる方法においては、反応後、ろ過や遠心分離
などによる反応液中からの粉体の回収や除去は必要ない
が、触媒効果に寄与する粉体はフィルタ−及びフィルム
膜表面に露出していて光が照射される部分のみである。
このため同量の粉体をそのまま分散させ用いる方法と比
較すると触媒効果は著しく低下する。また実質上困難で
はあるが、たとえ粉体をフィルム膜表面に単粒子分散状
態で固定化したフィルム膜ができたとしても粉体をその
まま分散させ用いる方法と同様の接触面積を得ようとし
た場合、はなはだ大きな面積のフィルムとなり実用上困
難であるという問題点を有していた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、反応相中に半
導体物質を分散させ、この半導体物質に光を照射するこ
とにより半導体物質を光触媒として使用する酸化・還元
方法において、前記半導体物質をこの半導体物質よりも
粒子径の大きな核粉体の表面に固定化して複合化光触媒
とし、反応相中に分散させ、光を照射することを特徴と
した複合化光触媒粉体を用いた酸化・還元方法を要旨と
するものである。以下本発明を詳述する。本発明に係る
複合化光触媒粉体は核粉体表面に半導体物質の粉体が均
一に凝集の少い状態で固定化されていることが好まし
い。これは核粉体表面に前記核粉体より粒子径の小さな
半導体物質の粉体を混合し、混合摩砕力及び／又は機械
的衝撃力を加えることにより得られる。
導体物質を分散させ、この半導体物質に光を照射するこ
とにより半導体物質を光触媒として使用する酸化・還元
方法において、前記半導体物質をこの半導体物質よりも
粒子径の大きな核粉体の表面に固定化して複合化光触媒
とし、反応相中に分散させ、光を照射することを特徴と
した複合化光触媒粉体を用いた酸化・還元方法を要旨と
するものである。以下本発明を詳述する。本発明に係る
複合化光触媒粉体は核粉体表面に半導体物質の粉体が均
一に凝集の少い状態で固定化されていることが好まし
い。これは核粉体表面に前記核粉体より粒子径の小さな
半導体物質の粉体を混合し、混合摩砕力及び／又は機械
的衝撃力を加えることにより得られる。
【０００５】核粉体は、その表面に半導体物質の粉体を
固定化するためのものである。この核粉体は、反応させ
る物質の酸化・還元反応に直接的に関与する必要はな
く、反応相中の物質に溶解するものでなければ有機物や
無機物及びその混合物に関係なく使用することができ
る。具体的には、有機物としてはナイロン、ポリエチレ
ン、ポリスチレン、ポリメチルメタアクリレ−ト、セル
ロ−ス、フッ素樹脂、シリコ−ン樹脂、エポキシ樹脂、
フェノ−ル樹脂、メラミン樹脂、シリコ−ンゴムなどの
合成樹脂粉体、無機物としては金、白金、銀、銅、鉄、
鉛、ニッケル、アルミニュウム、タングステン、ジルコ
ニュウム、亜鉛などの金属粉体やその酸化物、炭化物、
窒化物、ガラス及びその焼結物などの無機粉体が挙げら
れ１種又は２種以上の混合物及びまたは複合物としても
使用できる。ここで言う複合物とは、ある物質の粉体の
表面及びまたは内部に他の物質の粉体を含有固定化した
ものを言う。
固定化するためのものである。この核粉体は、反応させ
る物質の酸化・還元反応に直接的に関与する必要はな
く、反応相中の物質に溶解するものでなければ有機物や
無機物及びその混合物に関係なく使用することができ
る。具体的には、有機物としてはナイロン、ポリエチレ
ン、ポリスチレン、ポリメチルメタアクリレ−ト、セル
ロ−ス、フッ素樹脂、シリコ−ン樹脂、エポキシ樹脂、
フェノ−ル樹脂、メラミン樹脂、シリコ−ンゴムなどの
合成樹脂粉体、無機物としては金、白金、銀、銅、鉄、
鉛、ニッケル、アルミニュウム、タングステン、ジルコ
ニュウム、亜鉛などの金属粉体やその酸化物、炭化物、
窒化物、ガラス及びその焼結物などの無機粉体が挙げら
れ１種又は２種以上の混合物及びまたは複合物としても
使用できる。ここで言う複合物とは、ある物質の粉体の
表面及びまたは内部に他の物質の粉体を含有固定化した
ものを言う。
【０００６】核粉体としては市販のものをそのまま用い
ることができ、また、各種合成樹脂粉体の表面及びまた
は内部に鉄、コバルト、ニッケル及びその化合物等の強
磁性体の粉体を含有固定化して複合物の核粉体とするこ
ともできる。これは光分解反応後、溶液に磁界をかける
ことにより溶液中から光触媒粉体の回収を行えるように
したものである。
ることができ、また、各種合成樹脂粉体の表面及びまた
は内部に鉄、コバルト、ニッケル及びその化合物等の強
磁性体の粉体を含有固定化して複合物の核粉体とするこ
ともできる。これは光分解反応後、溶液に磁界をかける
ことにより溶液中から光触媒粉体の回収を行えるように
したものである。
【０００７】前記複合物の核粉体を得るための方法とし
ては、合成樹脂中に鉄の粉体等を溶融分散しそれを粉
砕し核粉体とする、モノマー中に鉄の粉体を分散しそ
れを重合することにより核粉体とする、合成樹脂粉体
とそれより粒子径の小さな鉄の粉体を混合し合成樹脂粉
体の表面及びまたは内部に、以下に詳しく述べる複合化
光触媒粉体を得るための方法を用い固定化する等の方法
が考えられる。形状は各種核粉体共球状にこだわる必要
はなく、破砕型のものでもよい。粒子径は核粉体表面に
半導体物質の粉体を固定化するため半導体物質の粉体よ
り大きいことが必要であり、半導体物質の粉体の粒子径
に対し１０倍以上であることがより好ましい。
ては、合成樹脂中に鉄の粉体等を溶融分散しそれを粉
砕し核粉体とする、モノマー中に鉄の粉体を分散しそ
れを重合することにより核粉体とする、合成樹脂粉体
とそれより粒子径の小さな鉄の粉体を混合し合成樹脂粉
体の表面及びまたは内部に、以下に詳しく述べる複合化
光触媒粉体を得るための方法を用い固定化する等の方法
が考えられる。形状は各種核粉体共球状にこだわる必要
はなく、破砕型のものでもよい。粒子径は核粉体表面に
半導体物質の粉体を固定化するため半導体物質の粉体よ
り大きいことが必要であり、半導体物質の粉体の粒子径
に対し１０倍以上であることがより好ましい。
【０００８】また、本発明に係る複合化光触媒粉体に用
いられる半導体物質の粉体としては二酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ2 ）、三酸化タングステン（ＷＯ3 ）、酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ）、三酸化二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、チタン酸ストロンチ
ウム（ＳｒＴｉＯ2 ）などの金属酸化物、硫化カドミウ
ム（ＣｄＳ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化インジウム
（ＩｎＳ）などの金属硫化物、セレン化カドミウム（Ｃ
ｄＳe）、セレン化亜鉛（ＺｎＳe）などの金属セレン、
リン化ゲルマニウム（ＧａＰ）、リン化インジウム（Ｉ
ｎＰ）などの金属リンなどが挙げられ１種又は２種以上
の混合物としても使用でき、更に、これら半導体物質表
面に半導体物質の粉体より粒子径の小さな金属またはそ
の他の化合物を担持したものとしても使用できる。核粉
体に対する半導体物質の配合量は核粉体の粒子径、比
重、半導体物質の粉体の粒子径、比重及びその組み合わ
せにより適宜選択するが核粉体表面を単一層で均一に完
全被覆する配合量が好適と考えられる。
いられる半導体物質の粉体としては二酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ2 ）、三酸化タングステン（ＷＯ3 ）、酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ）、三酸化二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、チタン酸ストロンチ
ウム（ＳｒＴｉＯ2 ）などの金属酸化物、硫化カドミウ
ム（ＣｄＳ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化インジウム
（ＩｎＳ）などの金属硫化物、セレン化カドミウム（Ｃ
ｄＳe）、セレン化亜鉛（ＺｎＳe）などの金属セレン、
リン化ゲルマニウム（ＧａＰ）、リン化インジウム（Ｉ
ｎＰ）などの金属リンなどが挙げられ１種又は２種以上
の混合物としても使用でき、更に、これら半導体物質表
面に半導体物質の粉体より粒子径の小さな金属またはそ
の他の化合物を担持したものとしても使用できる。核粉
体に対する半導体物質の配合量は核粉体の粒子径、比
重、半導体物質の粉体の粒子径、比重及びその組み合わ
せにより適宜選択するが核粉体表面を単一層で均一に完
全被覆する配合量が好適と考えられる。
【０００９】本発明に係る複合化光触媒粉体を得るため
には上記成分を混合し、混合摩砕力及び／又は機械的衝
撃力を加えることにより核粉体表面に半導体物質の粉体
を固定化する。混合摩砕力を加えるための機器としては
自動乳鉢、ボ−ルミル、ジェットミル、メカノミル（岡
田精工（株）製）、メカノフュ−ジョン（ホソカワミク
ロン（株）製）などが好適に使用でき、機械的衝撃力を
加える機器としてはアトマイザ−、ハンマ−ミル、ハイ
ブリダイザ−（奈良機械製作所（株）製）などが好適に
使用できる。ここで、核粉体表面へ半導体物質の粉体を
固定化するための機器選定及びその固定化条件は使用す
る核粉体、半導体物質の粉体の粒子径及び材質の組み合
わせ、処理量により適宜選定するが、核粉体表面に均一
に凝集のないように固定化され半導体物質の粉体が反応
相中に分散させたときに脱離しないことが重要である。
には上記成分を混合し、混合摩砕力及び／又は機械的衝
撃力を加えることにより核粉体表面に半導体物質の粉体
を固定化する。混合摩砕力を加えるための機器としては
自動乳鉢、ボ−ルミル、ジェットミル、メカノミル（岡
田精工（株）製）、メカノフュ−ジョン（ホソカワミク
ロン（株）製）などが好適に使用でき、機械的衝撃力を
加える機器としてはアトマイザ−、ハンマ−ミル、ハイ
ブリダイザ−（奈良機械製作所（株）製）などが好適に
使用できる。ここで、核粉体表面へ半導体物質の粉体を
固定化するための機器選定及びその固定化条件は使用す
る核粉体、半導体物質の粉体の粒子径及び材質の組み合
わせ、処理量により適宜選定するが、核粉体表面に均一
に凝集のないように固定化され半導体物質の粉体が反応
相中に分散させたときに脱離しないことが重要である。
【００１０】上記で得た複合化光触媒粉体は反応相中に
てスタ−ラ−や超音波分散機などをを用いて分散させ用
い、その濃度は適宜選択できるが濃度が薄すぎると反応
に時間がかかるため０．１重量％以上で用いると好適で
ある。照射する光は使用する半導体物質の粉体を励起す
る波長（可視及び／又は紫外）を含むものであれば使用
でき、具体的には高圧水銀灯、キセノンランプ、ハロゲ
ンランプなどや太陽光が使用可能である。光照射時間は
反応相中の物質の濃度、分散させた複合化光触媒粉体の
濃度、照射光の強さによっても異なるため適宜選択す
る。
てスタ−ラ−や超音波分散機などをを用いて分散させ用
い、その濃度は適宜選択できるが濃度が薄すぎると反応
に時間がかかるため０．１重量％以上で用いると好適で
ある。照射する光は使用する半導体物質の粉体を励起す
る波長（可視及び／又は紫外）を含むものであれば使用
でき、具体的には高圧水銀灯、キセノンランプ、ハロゲ
ンランプなどや太陽光が使用可能である。光照射時間は
反応相中の物質の濃度、分散させた複合化光触媒粉体の
濃度、照射光の強さによっても異なるため適宜選択す
る。
【００１１】
【作用】本発明に係る複合化光触媒粉体を用いた酸化・
還元方法は、光照射により半導体物質の粉体は励起され
粉体表面に電子と正孔が生じる。そして反応相中の物質
はこの電子により還元され、正孔により酸化される。こ
れらを式１及び式２にて示す。
還元方法は、光照射により半導体物質の粉体は励起され
粉体表面に電子と正孔が生じる。そして反応相中の物質
はこの電子により還元され、正孔により酸化される。こ
れらを式１及び式２にて示す。
【００１２】
【式１】Ｒｅｄ＋ｈ+（正孔）→Ｏｘ
【００１３】
【式２】Ｏｘ＋ｅ―（電子）→Ｒｅｄ
【００１４】複合化光触媒粉体は核粉体表面に固定化す
ることにより見かけの粒子径を大きくすることができ、
また強磁性体等を含有した核粉体を用いることにより、
反応後の液と複合化光触媒粉体の分離は容易で、かつ、
複合化光触媒粉体の回収率も大きくすることができる。
そして粒子径の小さな半導体物質の粉体を用いてもこの
半導体物質は複合化されているので凝集することが少な
く、核粉体表面に均一に凝集なく固定化されているた
め、半導体物質の粉体と反応相との接触面積を十分に大
きくすることが可能となり大きな触媒効果を得ることが
できる。
ることにより見かけの粒子径を大きくすることができ、
また強磁性体等を含有した核粉体を用いることにより、
反応後の液と複合化光触媒粉体の分離は容易で、かつ、
複合化光触媒粉体の回収率も大きくすることができる。
そして粒子径の小さな半導体物質の粉体を用いてもこの
半導体物質は複合化されているので凝集することが少な
く、核粉体表面に均一に凝集なく固定化されているた
め、半導体物質の粉体と反応相との接触面積を十分に大
きくすることが可能となり大きな触媒効果を得ることが
できる。
【００１５】
製造例（ａ） ナイロン粉体（平均粒子径５．０μｍ、東レ（株）製） ２４．５部 二酸化チタン粉体（平均粒子径０．４μｍ、ＫＡ−１５、チタン工業（株）製） ２５．５部 上記成分を自動乳鉢にて２０分間処理し、複合化光触媒
粉体を得た。
粉体を得た。
【００１６】 製造例（ｂ） ポリエチレン粉体（平均粒子径１８．７μｍ、住友精化（株）製） ３８．５部 二酸化チタン粉体（平均粒子径０．４μｍ、ＫＲ−３１０、チタン工業（株）製 ） １１．５部 上記成分を自動乳鉢にて２０分間処理し、更にハイブリ
ダイザ−にて５分間処理し複合化光触媒粉体を得た。
ダイザ−にて５分間処理し複合化光触媒粉体を得た。
【００１７】 製造例（ｃ） ガラス粉体（平均粒子径１０．０μｍ、東芝バロティ−ニ（株）製）４１．２部 二酸化チタン粉体（平均粒子径０．４μｍ、ＴＭ−１、富士チタン工業（株）製 ） ５．５部 三酸化タングステン粉体（平均粒子径０．０８μｍ、東京鉄鋼（株）製） ３．３部 上記成分をボ−ルミルにて３時間処理し、更にハイブリ
ダイザ−にて３分間処理し複合化光触媒粉体を得た。
ダイザ−にて３分間処理し複合化光触媒粉体を得た。
【００１８】 製造例（ｄ） シリコ−ン樹脂粉体（平均粒子径４．５μｍ、東芝シリコ−ン（株）製） ３８．３部 三酸化タングステン（平均粒子径０．０８μｍ、東京鉄鋼（株）製）１１．７部 上記成分をハイブリタイザ−にて１０分間処理し、複合
化光触媒粉体を得た。
化光触媒粉体を得た。
【００１９】 製造例（ｅ） 多孔質ナイロン粉体（平均粒子径１３．８μｍ（株）メタルカラー製） ３１．１部 鉄粉体（平均粒子径０．０５μｍ、東京鉄鋼（株）製） ５．７部 二酸化チタン粉体（平均粒子径０．４μｍ、ＴＭ−１、富士チタン工業（株）製 ） １３．２部 上記成分の多孔質ナイロン粉体、鉄粉体を混合しハイブ
リダイザ−にて１０分間処理し、多孔質ナイロンの孔中
に鉄粉を含有した核粉体を得た。この核粉体と上記二酸
化チタン粉体を自動乳鉢にて１０分間処理し、更にハイ
ブリダイザーにて５分間処理し複合化光触媒粉体を得
た。
リダイザ−にて１０分間処理し、多孔質ナイロンの孔中
に鉄粉を含有した核粉体を得た。この核粉体と上記二酸
化チタン粉体を自動乳鉢にて１０分間処理し、更にハイ
ブリダイザーにて５分間処理し複合化光触媒粉体を得
た。
【００２０】 製造例（ｆ） ポリエチレン粉体（平均粒子径１８．７μｍ、住友精化（株）製） ２０．３部 四三酸化鉄粉体（平均粒子径０．１μｍ、岡村製油（株）） ２３．６部 二酸化チタン粉体（平均粒子径０．４μｍ、ＫＲ−３１０、チタン工業（株）製 ） ６．１部 上記成分のポリエチレン粉体、四三酸化鉄粉体を混合し
ハイブリダイザーにて１０分間処理しポリエチレン粉体
の表面に四三酸化鉄粉体を固定化した核粉体を得た。こ
の核粉体と上記二酸化チタン粉体を自動乳鉢にて２０分
間処理し、更にハイブリダイザ−にて５分間処理し複合
化光触媒粉体を得た。
ハイブリダイザーにて１０分間処理しポリエチレン粉体
の表面に四三酸化鉄粉体を固定化した核粉体を得た。こ
の核粉体と上記二酸化チタン粉体を自動乳鉢にて２０分
間処理し、更にハイブリダイザ−にて５分間処理し複合
化光触媒粉体を得た。
【００２１】 製造例（ｇ） ポリプロピレン樹脂 ２３．７部 鉄粉体（平均粒子径０．０５μｍ、東京鉄鋼（株）） ２２．０部 三酸化タングステン粉体（平均粒子径０．０８μｍ、東京鉄鋼（株）製） ４．３部 上記成分のポリプロピレン樹脂を加熱溶融しその中に、
鉄粉体を混合分散し、これを微粉砕することにより平均
粒子径１１．０μｍのポリプロピレン粉体中に鉄粉体を
含有した核粉体を得た。この核粉体と上記二酸化チタン
粉体を自動乳鉢にて２０分間処理し、更にハイブリダイ
ザ−にて５分間処理し複合化光触媒粉体を得た。
鉄粉体を混合分散し、これを微粉砕することにより平均
粒子径１１．０μｍのポリプロピレン粉体中に鉄粉体を
含有した核粉体を得た。この核粉体と上記二酸化チタン
粉体を自動乳鉢にて２０分間処理し、更にハイブリダイ
ザ−にて５分間処理し複合化光触媒粉体を得た。
【００２２】製造例（ａ）〜（ｇ）で得た複合化光触媒
粉体を電子顕微鏡で観察したところ半導体物質の粉体は
核粉体表面に均一に凝集することなく固定化されてい
た。
粉体を電子顕微鏡で観察したところ半導体物質の粉体は
核粉体表面に均一に凝集することなく固定化されてい
た。
【００２３】実施例１ 製造例（ａ）の複合化光触媒粉体０．３９部（酸化チタ
ン量換算０．２０部）をパイレックスガラスビンに入れ
た４０ｍｌの１００ｐｐｍトリクロロエチレン水溶液中
に分散し密封系で、回転羽により撹拌しながら１００Ｗ
高圧水銀灯を照射しトリクロロエチレンの酸化・還元反
応による光分解を行った。反応終了後Ｎｏ．５Ｃ（アド
バンテック東洋（株）製）ろ紙にて複合化光触媒粉体を
溶液よりろ過し、除去した。またそのろ紙より水洗する
ことにより複合化光触媒粉体を回収した。
ン量換算０．２０部）をパイレックスガラスビンに入れ
た４０ｍｌの１００ｐｐｍトリクロロエチレン水溶液中
に分散し密封系で、回転羽により撹拌しながら１００Ｗ
高圧水銀灯を照射しトリクロロエチレンの酸化・還元反
応による光分解を行った。反応終了後Ｎｏ．５Ｃ（アド
バンテック東洋（株）製）ろ紙にて複合化光触媒粉体を
溶液よりろ過し、除去した。またそのろ紙より水洗する
ことにより複合化光触媒粉体を回収した。
【００２４】実施例２ 製造例（ｂ）の複合化光触媒粉体０．６７部（酸化チタ
ン量換算０．２０部）を用いる以外は実施例１と同様に
光分解を行い、複合化光触媒粉体を回収した。
ン量換算０．２０部）を用いる以外は実施例１と同様に
光分解を行い、複合化光触媒粉体を回収した。
【００２５】実施例３ 製造例（ｃ）の複合化光触媒粉体１．２０部（酸化チタ
ン量換算１．１３部、酸化タングステン量換算０．０８
部）を用いる以外は実施例１と同様に光分解を行い、複
合化光触媒粉体を回収した。
ン量換算１．１３部、酸化タングステン量換算０．０８
部）を用いる以外は実施例１と同様に光分解を行い、複
合化光触媒粉体を回収した。
【００２６】実施例４ 製造例（ｄ）の複合化光触媒粉体０．４３部（酸化タン
グステン量換算０．１０部）を用いる以外は実施例１と
同様に光分解を行い、複合化光触媒を回収した。
グステン量換算０．１０部）を用いる以外は実施例１と
同様に光分解を行い、複合化光触媒を回収した。
【００２７】実施例５ 製造例（ｅ）の複合化光触媒粉体０．７６部（酸化チタ
ン量換算０．２０部）を用いる以外は実施例１と同様に
光分解を行った。反応終了後パイレックスビンの外部底
面に永久磁石を設置し磁石の磁界により複合化光触媒粉
体を溶液より分離し、溶液はパイレックスビン上部より
除去し複合化光触媒粉体を回収した。
ン量換算０．２０部）を用いる以外は実施例１と同様に
光分解を行った。反応終了後パイレックスビンの外部底
面に永久磁石を設置し磁石の磁界により複合化光触媒粉
体を溶液より分離し、溶液はパイレックスビン上部より
除去し複合化光触媒粉体を回収した。
【００２８】実施例６ 製造例（ｆ）の複合化光触媒粉体１．６４部（酸化チタ
ン量換算０．２０部）を用いる以外は実施例５と同様に
光分解を行い、複合化光触媒粉体を回収した。
ン量換算０．２０部）を用いる以外は実施例５と同様に
光分解を行い、複合化光触媒粉体を回収した。
【００２９】実施例７ 製造例（ｇ）の複合化光触媒粉体１．１６部（酸化タン
グステン量換算０．１０部）を用いる以外は実施例５と
同様に光分解を行い、複合化光触媒粉体を回収した。
グステン量換算０．１０部）を用いる以外は実施例５と
同様に光分解を行い、複合化光触媒粉体を回収した。
【００３０】比較例１ 製造例（ａ）に使用した酸化チタン０．２０部を複合化
せずにそのまま分散させて用いる以外は実施例１と同様
に光分解を行い、複合化光触媒粉体を回収した。
せずにそのまま分散させて用いる以外は実施例１と同様
に光分解を行い、複合化光触媒粉体を回収した。
【００３１】比較例２ 製造例（ｂ）の酸化チタン０．２０部を複合化せずにそ
のまま分散させて用いる以外は実施例１と同様に光分解
を行い、複合化光触媒粉体を回収した。
のまま分散させて用いる以外は実施例１と同様に光分解
を行い、複合化光触媒粉体を回収した。
【００３２】比較例３ 製造例（ｃ）の酸化チタン０．１３部と酸化タングステ
ン０．０８部を複合化せずにそのまま分散させて用いる
以外は実施例１と同様に光分解を行い、複合化光触媒粉
体を回収した。 比較例４ 製造例（ｄ）の酸化タングステン０．１０部を複合化せ
ずにそのまま分散させて用いる以外は実施例１と同様に
光分解を行い、複合化光触媒粉体を回収した。
ン０．０８部を複合化せずにそのまま分散させて用いる
以外は実施例１と同様に光分解を行い、複合化光触媒粉
体を回収した。 比較例４ 製造例（ｄ）の酸化タングステン０．１０部を複合化せ
ずにそのまま分散させて用いる以外は実施例１と同様に
光分解を行い、複合化光触媒粉体を回収した。
【００３３】比較例５ 製造例（ｄ）の酸化タングステン０．１０部をイオン交
換水４０ｍｌに分散させこの分散液をメンブランフィル
タ−（孔径０．１μｍ、直径９０ｍｍ、アドバンテック
東洋（株）製）でろ過を３回繰り返しメンブランフィル
タ−の孔中及び表面に付着させた。これを４０ｍｌの１
００ｐｐｍトリクロロエチレン水溶液の入ったパイレッ
クスビンに入れ用いる以外は実施例１と同様に光分解を
行った。
換水４０ｍｌに分散させこの分散液をメンブランフィル
タ−（孔径０．１μｍ、直径９０ｍｍ、アドバンテック
東洋（株）製）でろ過を３回繰り返しメンブランフィル
タ−の孔中及び表面に付着させた。これを４０ｍｌの１
００ｐｐｍトリクロロエチレン水溶液の入ったパイレッ
クスビンに入れ用いる以外は実施例１と同様に光分解を
行った。
【００３４】
【発明の効果】実施例１〜７及び比較例１〜５で光分解
反応を２時間行った後のトリクロロエチレンの残存率を
ガスクロマトグラフを用いヘッドスペ−ス法により測定
した。トリクロロエチレンの残存率の計算式を式３に、
結果を表１、複合化光触媒粉体の回収率の計算式を式
４、結果を表２に示す。
反応を２時間行った後のトリクロロエチレンの残存率を
ガスクロマトグラフを用いヘッドスペ−ス法により測定
した。トリクロロエチレンの残存率の計算式を式３に、
結果を表１、複合化光触媒粉体の回収率の計算式を式
４、結果を表２に示す。
【００３５】
【式３】
【式４】
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】この結果より触媒効果については比較例に
対し同量の同じ半導体物質の粉体を用いた複合化光触媒
粉体においては、トリクロロエチレンの残存率が低くな
っており、高い触媒効果を示している。特に、実施例
２、５と比較例２で用いた酸化チタンにおいては、実施
例２、５で複合化光触媒粉体を用いた時との触媒効果の
差が大きく現われている。これは、両者の凝集性の差に
よって酸化チタンを単体で用いた時のトリクロロエチレ
ンとの接触面積に差ができたためと考えられる。また実
施例６と比較例５の比較においても比較例５では十分な
接触面積が得られず、表面に露出している酸化チタンに
しか光照射されないため触媒効果に大きな差が現われて
いる。
対し同量の同じ半導体物質の粉体を用いた複合化光触媒
粉体においては、トリクロロエチレンの残存率が低くな
っており、高い触媒効果を示している。特に、実施例
２、５と比較例２で用いた酸化チタンにおいては、実施
例２、５で複合化光触媒粉体を用いた時との触媒効果の
差が大きく現われている。これは、両者の凝集性の差に
よって酸化チタンを単体で用いた時のトリクロロエチレ
ンとの接触面積に差ができたためと考えられる。また実
施例６と比較例５の比較においても比較例５では十分な
接触面積が得られず、表面に露出している酸化チタンに
しか光照射されないため触媒効果に大きな差が現われて
いる。
【００３９】また、複合化光触媒粉体の回収率について
は実施例はどの比較例よりも高く、実施例の中でも磁界
による回収法は回収率が高くなっている。そしてこの回
収法はろ過等の工程を必要としないため、溶液中に光触
媒粉体以外に不溶物が存在する場合でも容易に複合化光
触媒粉体とその不溶物を分離し、複合化光触媒粉体を回
収することができる。尚、実施例１〜７はほぼ無色透明
な液体となり、比較例１〜４の濾液または除去液は、用
いた半導体物質の粉体が完全には除去できなかったため
濁った状態であった。
は実施例はどの比較例よりも高く、実施例の中でも磁界
による回収法は回収率が高くなっている。そしてこの回
収法はろ過等の工程を必要としないため、溶液中に光触
媒粉体以外に不溶物が存在する場合でも容易に複合化光
触媒粉体とその不溶物を分離し、複合化光触媒粉体を回
収することができる。尚、実施例１〜７はほぼ無色透明
な液体となり、比較例１〜４の濾液または除去液は、用
いた半導体物質の粉体が完全には除去できなかったため
濁った状態であった。
【００４０】以上詳細に説明したように本発明に係る複
合化光触媒粉体を用いた酸化・還元方法は、反応後の液
中からの光触媒粉体の分離や回収を容易にし回収率を向
上させ、更に半導体物質の粉体と反応相との接触面積を
大きくすることが可能となり、大きな触媒効果を得るこ
とができる。
合化光触媒粉体を用いた酸化・還元方法は、反応後の液
中からの光触媒粉体の分離や回収を容易にし回収率を向
上させ、更に半導体物質の粉体と反応相との接触面積を
大きくすることが可能となり、大きな触媒効果を得るこ
とができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 反応相中に半導体物質を分散させ、この
半導体物質に光を照射することにより半導体物質を光触
媒として使用する酸化・還元方法において、前記半導体
物質をこの半導体物質よりも粒子径の大きな核粉体の表
面に固定化して複合化光触媒とし、反応相中に分散さ
せ、光を照射することを特徴とした複合化光触媒粉体を
用いた酸化・還元方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4102094A JPH06182218A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 複合化光触媒粉体を用いた酸化・還元方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4102094A JPH06182218A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 複合化光触媒粉体を用いた酸化・還元方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06182218A true JPH06182218A (ja) | 1994-07-05 |
Family
ID=14318196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4102094A Pending JPH06182218A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 複合化光触媒粉体を用いた酸化・還元方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06182218A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06154620A (ja) * | 1992-11-27 | 1994-06-03 | Shiseido Co Ltd | 磁性を有する光触媒 |
| JPH0760132A (ja) * | 1993-08-24 | 1995-03-07 | Matsushita Seiko Co Ltd | 光触媒体および光触媒体の担持方法 |
| JPH0975746A (ja) * | 1995-09-08 | 1997-03-25 | Okaya Electric Ind Co Ltd | 磁性光触媒材、該磁性光触媒材を用いた水処理方法及び水処理装置 |
| JPH09290165A (ja) * | 1996-04-30 | 1997-11-11 | Fuji Electric Co Ltd | 光触媒体及びこれを用いた水処理方法 |
| JP2006198465A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | Nippon Shokubai Co Ltd | 光触媒およびその製造方法 |
| US7541012B2 (en) | 2004-07-07 | 2009-06-02 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Catalytic material and method of production thereof |
| US7625835B2 (en) * | 2005-06-10 | 2009-12-01 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Photocatalyst and use thereof |
| JP2010099625A (ja) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 難分解性有機化合物の還元，無害化用のマイクロリアクター |
| JP2014193432A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-09 | Yokohama National Univ | ハイブリッド光触媒及びその製造方法 |
| CN105821281A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-03 | 马鞍山市兴达冶金新材料有限公司 | 一种直接炼钢合金化金属氧化物包芯线及其制作方法 |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP4102094A patent/JPH06182218A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06154620A (ja) * | 1992-11-27 | 1994-06-03 | Shiseido Co Ltd | 磁性を有する光触媒 |
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| JPH0975746A (ja) * | 1995-09-08 | 1997-03-25 | Okaya Electric Ind Co Ltd | 磁性光触媒材、該磁性光触媒材を用いた水処理方法及び水処理装置 |
| JPH09290165A (ja) * | 1996-04-30 | 1997-11-11 | Fuji Electric Co Ltd | 光触媒体及びこれを用いた水処理方法 |
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| JP2014193432A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-09 | Yokohama National Univ | ハイブリッド光触媒及びその製造方法 |
| CN105821281A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-03 | 马鞍山市兴达冶金新材料有限公司 | 一种直接炼钢合金化金属氧化物包芯线及其制作方法 |
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