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分子認識機能を有する光触媒及びそれを用いた有害物質除去方法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P03P000529
整理番号 A042P115
掲載日 2003年10月1日
出願番号 特願2002-047523
公開番号 特開2003-245558
登録番号 特許第4063553号
出願日 平成14年2月25日(2002.2.25)
公開日 平成15年9月2日(2003.9.2)
登録日 平成20年1月11日(2008.1.11)
発明者
  • 犬丸 啓
  • 山中 昭司
  • 村嶋 美香
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 分子認識機能を有する光触媒及びそれを用いた有害物質除去方法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】 触媒を用いて、共存物質の存在下においても有害分子を選択的に除去できるようにし、かつ触媒の再生処理を不要にする。
【解決手段】 二酸化チタン粉末をガラス真空系中で、400℃で1時間、排気加熱処理を施して脱水した後、n-オクチルトリエトキシシランと反応させて白色粉末状の触媒を得た。この触媒をノニルフェノールとフェノールが共存する水溶液に添加して攪拌し、キセノンランプにより光照射すると、ノニルフェノールのみが選択的に分解して除去された。
従来技術、競合技術の概要


近年、環境問題への関心が高まり、地球規模での環境保全が叫ばれる中、環境技術に求められる性能、要求はますます難度の高いものになっている。
産業活動に伴い種々の化学物質が使用され廃棄されているが、廃水処理、浄化プロセスにおいてもますます高い性能が要求されてきている。例えば、近年問題になっている内分泌攪乱物質(以下、環境ホルモンという。)や有機塩素化合物などの難分解性物質が河川等の水環境から検出されている。河川を汚染している代表的な環境ホルモンとしては、ノニルフェノールなどのアルキルフェノール群が挙げられる。これらは微量でも発ガン性や内分泌攪乱性を有する有害化学物質で、生態系、さらには人体に対する影響が懸念されており、環境保全の観点からこれらの物質の除去法が下排水処理の新たな課題となっている。



従来の浄化技術としては、活性汚泥を用いる方法、触媒を用いた湿式酸化法、オゾンによる酸化除去法、光触媒による浄化が挙げられる。
活性汚泥法は、汚泥中の微生物の作用を利用して有機物を分解し除去する方法である。



湿式酸化法は、貴金属触媒などの共存下、酸素又は他の酸化剤を用いて有機物を酸化し分解するものである。
オゾン酸化法は、オゾンの酸化力を利用して有機物を水中で酸化し分解して除去する。
光触媒法は、半導体系の光触媒に光を照射し触媒表面で水から生成するヒドロキシラジカル等の作用により有機物を分解して除去する。

産業上の利用分野


本発明は分子認識機能を有する光触媒及びそれを用いた有害物質除去方法に関し、特に環境浄化や水中の有害物質除去に有用な光触媒とその利用に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
光触媒活性をもつ無機光触媒物質の表面が塩基性又は酸性になるように処理が施されており、かつ前記表面に有機基としてアルキル基が固定されていることを特徴とする光触媒。

【請求項2】
前記無機光触媒物質は粒状であり、前記有機基は前記無機光触媒物質粒子の表面に隙間をもった状態に固定されている請求項1に記載の光触媒。

【請求項3】
前記無機光触媒物質は遷移金属の酸化物又は硫化物である請求項1又は2に記載の光触媒。

【請求項4】
前記無機光触媒物質は二酸化チタンである請求項1から3のいずれかに記載の光触媒。

【請求項5】
前記アルキル基は炭素数が2から18の飽和アルキル基である請求項1に記載の光触媒。

【請求項6】
前記飽和アルキル基はn-オクチル基である請求項5に記載の光触媒。

【請求項7】
請求項1から6のいずれかに記載の光触媒を試料水と接触させ、前記光触媒にその光触媒を活性化する波長領域の光を照射することにより、前記試料水中の有害物質として一分子中に親水基と疎水基を併せ持ち水中に溶解している分子を分解する有害物質除去方法。

【請求項8】
光触媒活性をもつ無機光触媒物質としての二酸化チタン粉末の表面に有機基として飽和アルキル基を固定した光触媒を試料水と接触させ、
前記光触媒にその光触媒を活性化する波長領域の光として紫外線を照射し、
前記試料水中の有害物質として一分子中に親水基と疎水基を併せ持つ化合物を分解除去することを特徴とする有害物質除去方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) CREST 量子効果等の物理現象 領域
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