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PHOTOCATALYST, ITS MANUFACTURING METHOD, AND METHOD OF PRODUCTION OF HYDROGEN BY USE OF THE PHOTOCATALYST

Patent code P07A010663
Posted date Oct 4, 2007
Application number P2003-129083
Publication number P2004-330074A
Patent number P4296259
Date of filing May 7, 2003
Date of publication of application Nov 25, 2004
Date of registration Apr 24, 2009
Inventor
  • (In Japanese)楠元 芳文
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人 鹿児島大学
Title PHOTOCATALYST, ITS MANUFACTURING METHOD, AND METHOD OF PRODUCTION OF HYDROGEN BY USE OF THE PHOTOCATALYST
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photocatalyst which functions under irradiation of ultraviolet rays and a visible ray included in the sunlight, etc., a means for generating and producing hydrogen by using the catalyst in decomposition of water containing a hydrogen-containing compound (alcohol), and further provide a means for detoxifying a hazardous substance by using the catalyst for decomposition treatment of hazardous chemical substances.
SOLUTION: As a consequence of studies of mixture of zeolite and titanium oxide and mixture of graphite silica and titanium oxide, it is found that graphite silica, which possesses effect of intermediate infrared rays capable of affecting hydrous clusters, is an important determinant for enhancing photocatalytic activities of titanium oxide. Thus, the photocatalyst which highly efficiently generates hydrogen can be obtained by mixing graphite silica at an appropriate ratio with titanium oxide.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


新しいエネルギー源として原子力発電が実用化されているが、安全性や廃棄物処理等の問題を抱えているのでクリーンで安全な新エネルギーの開発が注目されている。現在、化石資源の制約やそれらの大量消費によって引き起こされた深刻な地球温暖化など環境問題が注目されている。



これに対して、一年間で地上に届く太陽エネルギーは人類の年間エネルギー消費量の1万倍に相当するほど莫大なものであり、その効率的な利用研究が最近活発となっている。その代表的な研究に光触媒がある。この光触媒、たとえば紫外線および可視光応答型光触媒は、無尽蔵な太陽光と水から、クリーンな燃料となる水素と酸素を直接製造することができる極めて有用な触媒として注目されている。
酸化チタン(TiO2)単体の系、グラファイトと酸化チタンの混合系、活性炭と酸化チタンの混合系、シリカと酸化チタンの混合系の触媒系を用いても、ほとんど水素の発生は見られなかった。



この反応は下記の反応式(a)に示すようにエネルギー蓄積型の反応であり、光合成において、光を必要とする明反応下で起こる酸素発生も、この分解反応にほかならない。
H2O→H2+(1/2)O2 (a)
一般に、この種の光触媒は、そのバンドギャップ以上のエネルギーを吸収すると、正孔と電子を生成しこれらがそれぞれ酸化反応、還元反応を行い、酸素、水素を発生させる。この光触媒の実用化を考えた場合、光源として太陽光の利用は不可欠である。地表に降り注ぐ太陽光は、可視光である波長500nm付近に放射の最大強度をもっており、波長が約400~750nmの可視光領域のエネルギー量は全太陽光の約43%である。
一方、波長が約400nm以下の紫外線領域では全太陽光の5%にも満たない。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、太陽光などに含まれる紫外線および可視光線を効率よく吸収する酸化チタンおよびグラファイトシリカからなる高活性な紫外線および可視光応答型光触媒、及び助触媒からなる水素製造用光触媒、水分解用光触媒及び有害物質分解除去用光触媒を用いた水素の製造方法に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
酸化チタンと、グラファイトシリカとを主成分とした光触媒を用い、反応溶液として水にアルコール類を10~90vol%添加し、アルコール水溶液とし、これに紫外線および可視光線を照射する水素の製造方法。

【請求項2】
 
前記光触媒として、前記グラファイトシリカの含有量が30~70wt%のものを用いることを特徴とする請求項1に記載の水素の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
(In Japanese)公開特許は弊社ホームページ内で開示資料とともに、特許公報も掲載しております。
アドレスは http://www.ktlo.co.jp/002_seeds_.html


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