TOP > 技術シーズ検索 > 光触媒並びに硝酸イオンおよび亜硝酸イオン還元方法

光触媒並びに硝酸イオンおよび亜硝酸イオン還元方法

シーズコード S110007514
掲載日 2011年12月28日
研究者
  • 工藤 昭彦
  • 岡 万里絵
  • 三石 雄悟
技術名称 光触媒並びに硝酸イオンおよび亜硝酸イオン還元方法
技術概要 ペロブスカイト構造光触媒は、一般式(1)(式中、Aは、カルシウム原子、ストロンチウム原子またはバリウム原子を示す。)で表される層状ペロブスカイト化合物よりなる触媒物質よりなり、その触媒物質の表面に助触媒を担持させてなる。また、層状ペロブスカイト化合物を表す一般式(1)において、Aは、カルシウム原子(Ca)、ストロンチウム原子(Sr)またはバリウム原子(Ba)を示し、Ba体が硝酸イオンの還元反応に最も高い活性を示す。助触媒は、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、コバルト(Co)および銅とニッケルとを組合せのいずれかであることが好ましく、ニッケルがより好ましい。本光触媒を用いた硝酸イオンや亜硝酸イオン分解方法は、本光触媒を分散させてなる光触媒分散液に対して光(好ましくは紫外光)を照射し、光触媒分散液に含有する硝酸イオンおよび亜硝酸イオンを還元して分解する。その分解過程は反応式(a)~反応式(h)の反応となり、最終的に、窒素ガスが発生することとなる。この場合、光触媒分散液に、緩衝液を含有させることが好ましく、緩衝液としては、リン酸水溶液またはホウ酸水溶液等を用いることができる。
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

thum_2008-060893_1.GIF thum_2008-060893_2.GIF
研究分野
  • 触媒操作
  • 反応操作(単位反応)
  • 合成鉱物
展開可能なシーズ 水中の硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの還元反応に対して、高い効率で還元することのできるペロブスカイト構造光触媒、および、硝酸イオンおよび亜硝酸イオン分解方法を提供する。
層状ペロブスカイト化合物よりなる触媒物質の表面に助触媒を担持させた構造を有するので、触媒物質に由来の紫外光吸収能を有し、硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの還元反応に対する活性を有すると共に、助触媒の担持によって発現された水分解反応に対する活性を有する。それにより、紫外光照射下の硝酸イオンおよび/または亜硝酸イオンを含有する水溶液中において、水を還元剤とする硝酸イオンおよび亜硝酸イオンの還元反応を、水分解反応と共に競争的に生じさせることができる。その際、水を還元剤としているので、還元剤の取扱に特段の注意をする必要がなく、還元して最終的に無害な窒素ガスに転換できる。分解反応液中に、緩衝液を含有させることにより、反応系が高アルカリ性となることを抑制ができ、より高い効率の還元を実現でき、工場廃水などの、多量の硝酸イオンおよび亜硝酸イオンを含有する汚水の処理に利用できる。
用途利用分野 高活性光触媒、硝酸イオン・亜硝酸イオン分解装置、工場廃液処理装置、用水処理装置
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 学校法人東京理科大学, . 工藤 昭彦, 岡 万里絵, 三石 雄悟, . 光触媒並びに硝酸イオンおよび亜硝酸イオン還元方法. 特開2009-214033. 2009-09-24
  • B01J  35/02     
  • C02F   1/70     
  • C02F   1/30     
  • B01J  23/78     

PAGE TOP