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化合物の分解方法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P120007415
整理番号 06079
掲載日 2012年4月26日
出願番号 特願2004-300656
公開番号 特開2005-139440
登録番号 特許第4517146号
出願日 平成16年10月14日(2004.10.14)
公開日 平成17年6月2日(2005.6.2)
登録日 平成22年5月28日(2010.5.28)
優先権データ
  • 特願2003-357616 (2003.10.17) JP
発明者
  • 水口 仁
  • 新原 俊広
  • 鈴木 茂
出願人
  • 国立大学法人横浜国立大学
発明の名称 化合物の分解方法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】半導体を加熱すると多くの熱平衡キヤリヤーが生成することを利用し、化合物の分解廃棄方法を提供するものであり、しかも炭酸ガスと水とに完全分解されることから、環境を破壊することのない優れた方法である。又、ポリマーの分解ばかりでなく、医療廃棄物、ダイオキシン、PCB、土壌汚染等にも効果がある。
【解決手段】被分解化合物と半導体粉末を混合し、又は何らかの方法で接触させ、100~600℃にて、酸素の存在下に酸化分解する分解方法であり、好ましくは半導体が二酸化チタンである。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要


以下、本発明を主としてポリマーの分解方法を例にとって説明すると、使用済みのポリマー成形物を廃棄処理するために、ポリマーのリサイクルや分解が知られている。例えば、ポリマー成形物を加熱により分解しようとする場合、かなりの高温を必要とするため、そのエネルギーの損失が高いうえ、処理する炉を傷めたり、公害等の環境の低下をひき起こす恐れがある。そのため、常温で処理できる微生物を利用した分解が提案されている。しかし、微生物を利用して分解させる場合、その分解処理をするのにかなりの時間を要している。



近年に至り、太陽光を利用し分解させる方法が検討されるようになり、二酸化チタン超微粒子等の半導体(以下、二酸化チタンにて代表する)をポリマーに混合し、太陽光により分解する、いわゆる光触媒(光による電子と正孔の生成)効果を利用した光分解性ポリマー組成物も注目されている(特許文献1、2)。



【特許文献1】
特開平8-001806号公報



【特許文献2】
特開平9-194692号公報



ポリマー中に配合される二酸化チタンの混合の方法は、機械的な溶融混練、例えば押出機、バンバリーミキサー、ニーダー等を用いて直接混合して製品とするか、一旦ペレット化する等の方法により行われている。しかるに、二酸化チタン超微粒子の一つ一つは目に見えない大きさであるが、その表面エネルギーが大きいために粒子同士の凝集や、凝集した粒子同士が結合して大きな粒子となりやすく、かかる二酸化チタンを配合した分解性ポリマーにて成形物を作製する際、二酸化チタンの凝集は避けられない。



かかる二酸化チタンの粒子同士の凝集を阻止するために特許文献3が提案され、二酸化チタンが凝集することなく配合することによって成形物と、そのポリマーの分解廃棄方法が提案されている。



【特許文献3】
特開平9-309959号公報



かかる技術によれば、そのポリマーの分解廃棄時にあっては、紫外線を照射することによって分解することと共に、微生物による分解方法が併用されている。これは二酸化チタンを活性化させるために太陽光を用いたのでは、ポリマーに対する分解反応が遅くて実用化が難しく、このため、他の分解力、例えば微生物の力を併用して自然界にリサイクルしようとするものである。



次に、別例をもって廃棄処理について述べると、例えば、工場からの排気に含まれる揮発性有機化合物(VOC)の除去には大別して燃焼法、吸着法、又は気化回収法等が行われているが、いずれも装置の価格が高く、ランニングコストも多大である等の欠点を有している。



又、食品加工工場や各種厨房からの排気、更には、一般の工場にあっても悪臭を発する工場からの排気、更には医療機関、老人ホーム等の室内環境における悪臭除去には、吸着法やオゾンによる酸化法、更には芳香剤による感覚的な方法もあるが、いずれも装置コストやランニングコスト又は効果の面で問題がある。



前記段落0010及び同0011に代表例として記載したようないわゆる環境汚染物質の分解・除去に対し、二酸化チタンを光触媒として用い、紫外線を照射する方法が一部用いられているが、分解効率が低いため、極めて汚染が希薄な場合か、又は他の方法と併用する等して用いられている。

産業上の利用分野


本発明は、半導体を用いた化合物の分解方法に関するもので、半導体を真性体領域にまで加熱して飛躍的に生成する正孔キヤリヤーの強力な酸化力を利用するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
酸化物半導体を真性体領域以上に加熱して正孔キャリヤーを大量に発生させ、被分解化合物をこれに接触させ、酸素の存在下で正孔キャリヤーの酸化力により被分解化合物を完全分解することを特徴とする化合物の分解方法。

【請求項2】
請求項1により特徴付けられる分解反応が、正孔キャリヤーが酸化物半導体を真性体領域以上に加熱して大量に生成する第1工程と、被分解化合物を前記加熱された酸化物半導体に接触させフラグメント化する第2工程と、前記フラグメント化された被分解化合物を酸素の存在下で完全に燃焼分解する第3工程と、からなることを特徴とする化合物の分解方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
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