成果報告書詳細
管理番号20110000000667
タイトル*平成22年度中間年報 循環社会構築型光触媒産業創成プロジェクト 光触媒関連基礎技術の開発ならびに新環境科学領域の創成事業(H19~H23)
公開日2012/1/13
報告書年度2010 - 2010
委託先名国立大学法人東京大学先端科学技術研究センター
プロジェクト番号P07020
部署名環境部
和文要約和文要約等以下本編抜粋:1.研究開発事業 1-1.研究開発状況 (1) 光触媒共通サイエンスの構築 (国立大学法人東京大学,独立行政法人産業技術総合研究所,財団法人神奈川科学アカデミー) (1)-1 高感度化光触媒の設計指針の確立(国立大学法人東京大学・橋本教授、野坂研究員、大谷研究員、入江研究員) 前年度までの本プロジェクトで見出した高活性な可視光応答光触媒である助触媒担持酸化チタンの更なる活性の向上(光吸収量の向上)を目指して検討した結果、鉄をドープした酸化チタンに鉄イオン助触媒を担持することによって、銅担持酸化タングステンの1.5倍の活性を示す材料を開発することができた。既に前年度までに銅担持酸化タングステンにおいては窒素ドープ型酸化チタンの10倍の可視光活性を達成しているが、本年度開発した鉄ドープ鉄担持酸化チタンは更に飛躍的な活性の向上を示した。また、鉄イオン担持酸化チタンおよび銅イオン担持酸化タングステン-酸化チタン複合触媒粉末について、ESRにより常磁性化学種、また化学発光プローブ法によりO2-とH2O2を検出した。その結果、前者では可視光により鉄イオン(Fe(III))が還元され、470 nmより長波長ではO2-をへずに直接2電子還元されてH2O2になることが示された。また、後者の系では、光励起で酸化タングステンに生じ正孔が酸化チタンに移動し、それが有機物酸化力を有することが証明された。また、銅イオン担持酸化チタンにおいて、光学的・電気化学的測定からCu(II)⇔Cu(I)イオンの可逆変化を観察することができた。
英文要約1. As a result of the studies conducted to achieve further improvement in the activity (light absorption) of the co-catalyst carrier titanium oxide, a highly active visible-light-response photocatalyst that was found in this project last year, we have developed a material that exhibits a 1.5-fold increase in the activity by enabling iron-doped titanium oxide to carry an Fe-ion co-catalyst. While last year we had achieved a 10-fold increase in the visible light activity of copper carrier tungsten oxide over nitrogen-doped-type titanium oxide, the iron-doped iron carrier titanium oxide that we developed this year produced a quantum jump in the activity.
2. Studies conducted on the antiviral or antibacterial effects of materials formed of Cu (II)/TiO2, a simple copper oxide, and a combination of copper oxide and Cu (II)/TiO2 (developed at Central Research Laboratories (集中研) as photocatalysts that exhibit high antibacterial or antiviral activities) indicate that they exhibit excellent antibacterial or antiviral effects under visible light as well as in darkness. It was also revealed that the antiviral effect of copper oxide is caused by denaturation of proteins that are found on the surfaces of the viruses. As future work, we plan to apply the above materials at various facilities such as hospital waiting rooms and wards to evaluate their antiviral or antibacterial capacities in real space.
3. On the human resources development front for the creation of new environment/energy sciences, we conducted intensive educational programs, in particular, we offered lectures, symposia, and seminars covering not only natural sciences and engineering but also social sciences, economics, and administration by inviting researchers, business representatives, and government administrative personnel, encompassing a broad spectrum of disciplines. In addition, we conducted international exchanges with a view toward researching such educational programs and promoting the exchange of information among government agencies, research institutions, and academicians.
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