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可視光応答型光触媒複合体

国内特許コード P110001981
整理番号 PA08-09
掲載日 2011年3月23日
出願番号 特願2008-298437
公開番号 特開2010-119996
登録番号 特許第5605601号
出願日 平成20年11月21日(2008.11.21)
公開日 平成22年6月3日(2010.6.3)
登録日 平成26年9月5日(2014.9.5)
発明者
  • 長井 圭治
  • 保田 ゆづり
  • 阿部 敏之
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複合体
発明の概要 【課題】被処理物の分解効率が高い可視光応答型光触媒複合体、この可視光応答型光触媒複合体を用いた水処理装置及び水処理方法を提供すること。
【解決手段】吸着材層上に、p型有機半導体及びn型有機半導体を含む層が形成された可視光応答型光触媒を複数枚積み重ねて構成される可視光応答型光触媒複合体。該可視光応答型光触媒複合体と光源とを備えた水処理装置。該可視光応答型光触媒複合体に、光源で光を照射しながら、積み重なっている各可視光応答型光触媒の間に被処理水を流して被処理水に含まれる有機物又は無機物を分解する水処理方法。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



近年、光触媒を環境浄化に応用する試みが進められている。このような光触媒として、主に酸化チタンが利用されている。しかしながら、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ものであるため、太陽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。





このため、光触媒反応の効率化、太陽光のうちの可視光を利用することができる光触媒の開発等が盛んに行われている。





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1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。





また、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、これを水処理に用いる場合、実用的な条件ではその被処理水量に対する水処理能力は必ずしも高くないため、該可視光応答型光触媒を用いて水処理を行う場合にはさらなる改善の余地があった。

【特許文献1】

際公開第2006/115271号パンフレット

【非特許文献1】

. 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を積み重ねた可視光応答型光触媒複合体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
吸着材層上に、p型有機半導体及びn型有機半導体層この順に積層された可視光応答型光触媒を10~50枚積み重ねて構成される可視光応答型光触媒複合体であって、前記p型有機半導体層の材料がフタロシアニン誘導体でその厚みが5~20nmであり、前記n型有機半導体層の材料がペリレン誘導体でその厚みが5~20nmである、可視光応答型光触媒複合体

【請求項2】
前記可視光応答型光触媒が50~200μmの間隔で積み重ねられている請求項1に記載の可視光応答型光触媒複合体。

【請求項3】
前記可視光応答型光触媒の膜の間に、スペーサーが配置されている請求項に記載の可視光応答型光触媒複合体。

【請求項4】
前記吸着材が、イオン交換樹脂、セルロースゲル、活性炭及びフェノール系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1~のいずれかに記載の可視光応答型光触媒複合体。

【請求項5】
請求項1~のいずれかに記載の可視光応答型光触媒複合体と光源とを備え、前記可視光応答型光触媒複合体に前記光源で光を膜厚方向から照射しながら、被処理水を膜に平行な方向に流す水処理装置。

【請求項6】
前記光源が自然光である請求項に記載の水処理装置。

【請求項7】
請求項1~のいずれかに記載の可視光応答型光触媒複合体に、光源で光を膜厚方向から照射しながら、積み重なっている各可視光応答型光触媒の間に被処理水を膜に平行な方向に流して被処理水に含まれる有機物又は無機物を分解する水処理方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008298437thum.jpg
出願権利状態 登録
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