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光触媒及びそれを用いた水素の製造方法

国内特許コード P07A010691
掲載日 2007年10月4日
出願番号 特願2005-261015
公開番号 特開2007-069158
登録番号 特許第4929450号
出願日 平成17年9月8日(2005.9.8)
公開日 平成19年3月22日(2007.3.22)
登録日 平成24年2月24日(2012.2.24)
発明者
  • 楠元 芳文
出願人
  • 国立大学法人 鹿児島大学
発明の名称 光触媒及びそれを用いた水素の製造方法
発明の概要

【課題】本発明は、効率的な水素の製造のために用いることができる、高活性の光触媒を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、酸化チタン、グラファイトシリカ及び貴金属を含有する光触媒、並びに、この光触媒を用いてアルコール類の水溶液から水素を製造する方法に関する。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


新しいエネルギー源として原子力発電が実用化されているが、安全性や廃棄物処理等の問題を抱えているのでクリーンで安全な新エネルギーの開発が注目されている。現在、化石資源の制約やそれらの大量消費によって引き起こされた深刻な地球温暖化などの環境問題が注目されている。



一方、一年間で地上に届く太陽エネルギーは人類の年間エネルギー消費量の1万倍に相当するほど莫大なものであり、その効率的な利用研究が最近活発となっている。その代表的な研究に光触媒の研究がある。光触媒、たとえば紫外線および可視光応答型光触媒は、無尽蔵な太陽光と水から、クリーンな燃料となる水素と酸素を直接製造することができる極めて有用な触媒として注目されている。



太陽光と水から、水素と酸素を直接製造する反応を下記の反応式(a)に示す。この反応はエネルギー蓄積型の反応であり、光合成において、光を必要とする明反応下で起こる酸素発生も、この分解反応にほかならない。
O→H+(1/2)O (a)



一般に、光触媒は、そのバンドギャップ以上のエネルギーを吸収すると、正孔と電子を生成しこれらがそれぞれ酸化反応、還元反応を行い、酸素、水素を発生させる。



光触媒の実用化を考えた場合、光源として太陽光の利用は不可欠である。地表に降り注ぐ太陽光は、可視光である波長500nm付近に放射の最大強度をもっており、波長が約400~750nmの可視光領域のエネルギー量は全太陽光のエネルギー量の約43%である。一方、波長が約400nm以下の紫外線領域でのエネルギー量は全太陽光の5%にも満たない。



太陽光を効率的に利用するには紫外線を効率よく利用する光触媒が求められている。本発明者らはこれまでに、紫外線利用能が高い光触媒として、酸化チタン(TiO)とグラファイトシリカとを含有する二種混合系の光触媒を開発している(特許文献1)。しかしながらその触媒の触媒活性は必ずしも満足できるものではなく、より一層の改善が求められている。




【特許文献1】特開2004-330074号公報

産業上の利用分野


本発明は光触媒及びそれを用いた水素の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
酸化チタン、グラファイトシリカ及び貴金属を含有する光触媒であって、
前記貴金属が白金であり、
グラファイトシリカと白金との重量比が5:1~1:5である前記光触媒

【請求項2】
グラファイトシリカと白金との重量比が2:1~1:5である請求項1記載の光触媒。

【請求項3】
アルコール類の水溶液に、光照射により活性化された請求項1又は2記載の光触媒を作用させることにより水素を製造する方法。
産業区分
  • その他無機化学
  • 無機化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005261015thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
鹿児島TLOでは鹿児島大学、鹿屋体育大学から特許に関する技術移転を受託しています。
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