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可視光応答型光触媒 新技術説明会

国内特許コード P08P006715
掲載日 2009年2月20日
出願番号 特願2007-196654
公開番号 特開2009-028669
登録番号 特許第4962958号
出願日 平成19年7月27日(2007.7.27)
公開日 平成21年2月12日(2009.2.12)
登録日 平成24年4月6日(2012.4.6)
発明者
  • 阿部 敏之
  • 長井 圭治
出願人
  • 国立大学法人弘前大学
発明の名称 可視光応答型光触媒 新技術説明会
発明の概要 【課題】本発明は、被処理物の分解効率が高い可視光応答型光触媒を提供する。
【解決手段】p型有機半導体とn型有機半導体と吸着材とを含有する可視光応答型光触媒であり、具体的には、吸着材層上に、p型有機半導体層及びn型有機半導体層がこの順に積層した三層構造を有する可視光応答型光触媒に関する。
【選択図】図5
従来技術、競合技術の概要


光触媒とは、光エネルギーの投入により生じる酸化力・還元力を用いて化学反応を促進させる触媒であり、一般的には有害物質等を分解する機能を有することが知られている。この光触媒は、有毒な薬品や化石燃料を使用せず、光のエネルギーを利用するだけで、分解されにくい種々の化学物質を安全かつ容易に分解することができるため、環境にやさしい環境浄化材料として脚光を浴びている。



現在、光触媒材料として、酸化チタン(TiO2)、酸化亜鉛、酸化タングステン等の無機化合物からなる光触媒が知られている。中でも酸化チタンは、その光触媒作用の大きさや安全性、また、資源的・コスト的な観点からも最も優れた材料であることから広く研究されており、実用化された製品も出されている(非特許文献1を参照)。



この酸化チタンは、紫外領域の光により光触媒活性が発現されるが、自然光のうちエネルギー密度3%相当の紫外光が利用されているにすぎない。そのため、太陽光エネルギー変換効率の観点からは、自然光エネルギー密度の約半分を占める可視光を有効に活用できる光触媒が望まれる。



ところで、有機化合物からなる光触媒については、ポリパラフェニレン及びその誘導体等が報告されている(非特許文献2を参照)。これらは、酸化条件で不安定な材料であり、酸素存在下や気(湿潤空気)相や水を含む液相での利用が困難である等の問題点を有している。



近年、フタロシアニン等のp型有機半導体と、ペリレン誘導体等のn型有機半導体からなる二層膜が、可視光応答型光触媒として働くことが報告されている(特許文献1)。しかしながら、実用的な条件ではその被処理物に対する分解効率は必ずしも高くないため、さらなる改善の余地があった。
【特許文献1】
国際公開第2006/115271号パンフレット
【非特許文献1】
図解 光触媒のすべて(橋本和仁・藤嶋昭 監修)、工業調査会(2003)
【非特許文献2】
J. Chem. Soc. Faraday Trans., 93, 221 (1997)

産業上の利用分野


本発明は、有機光触媒と吸着材とを含む可視光応答型光触媒に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
p型有機半導体とn型有機半導体と吸着材とを含有する可視光応答型光触媒であって、
該吸着材層上に、該p型有機半導体層及び該n型有機半導体層がこの順に積層した三層構造を有し、
該p型有機半導体の表面の全部又は一部に該吸着材が接触し、
該p型有機半導体層の厚さが5~500nm程度であり、
該p型有機半導体の材料が、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、及びポルフィリン誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、
該n型有機半導体の材料が、フラーレン類、カーボンナノチューブ類、電子供与体をドープした導電性高分子、ペリレン誘導体、及びナフタレン誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、
該吸着材がイオン交換樹脂である
可視光応答型光触媒
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007196654thum.jpg
出願権利状態 登録
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