チタニア光触媒を利用した船体への生物付着防止システムの開発

使用二氧化钛光催化剂开发防止船体生物污垢的系统

• 批准号: 19K04875
• 负责人: 山口 良隆
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K04875/
• 关键词: 光触媒; 防汚効果; 越境生物防止; ニッチエリア; 船舶; チタニア

生物が付着した船舶の移動により、グローバル・スケールでの生物の越境移動が発生している。この事象により、船舶を媒介に侵入した外来種が、ローカルな海洋生態系に影響を及ぼすことが懸念されている。また、船体へ生物の付着を防ぐ主な手段として、Biocideを含有した防汚塗料が使用されている。しかし、シーチェスト等の凸凹のあるニッチエリアへの生物の付着防止について、防汚塗料では、十分な対応が難しいとされている。そのため、ニッチエリアでも有効で高性能な防汚システムが必要であり、開発が期待されている。そこで、本研究では、陸上や淡水中で効果的な防汚性能があるチタニア(TiO2)光触媒に着目し、海水中において利用可能なTiO2光触媒について研究を実施した。内容として、有機物を含有した海水中にTiO2光触媒を入れて、紫外光照射を行い、有機物の分解試験を実施した。分解対象となる有機物は、光触媒で広く分解インジケーターに使用されているメチレンブルー（MB）を使用した。船体のニッチエリアでの利用を考慮し、人工光を利用する定常的に光照射が可能な光触媒の防汚システムの基礎的知見を得るために研究を実施した。海水中で光触媒を高活性化するための１つのアイデアとして、TiO2光触媒を焼成処理することが考えられる。本年度は触媒焼成により、有機物の分解活性が向上する可能性について検討をした。焼成による光触媒活性の変化は、表面やバルク及び結晶相やその割合が変わることによると考えられている。本年度は、TiO2光触媒を300から700℃で系統的に焼成し、海水中において有機物分解の触媒活性が向上するかを検討した。

船上用活生物体的运动导致了活生物体在全球范围内的跨境运动。这种现象令人担忧，即被船只入侵的入侵物种会影响当地的海洋生态系统。此外，含有杀害杀菌剂的防毒涂料被用作防止生物对船体的粘附的主要手段。但是，据说很难充分处理在诸如海箱之类的不平衡地区的生活事物。因此，即使在利基区域，也需要有效的高性能抗服系统，并且有望发展。因此，在这项研究中，我们专注于在陆地和淡水中具有有效的防染色性能的二钛（TIO2）光催化剂，并对可以在海水中使用的TIO2光催化剂进行了研究。该内容是将TiO2光催化剂放在含有有机物的海水中，用紫外线照射，然后进行有机物的分解测试。要分解的有机材料是亚甲基蓝（MB），该材料被广泛用作光催化剂中的分解指示剂。考虑到其在船体的利基区域中的使用，进行了研究，以获取可以使用人造光照射光照射光的光催化防冻系统的基本知识。海水中高度激活光催化剂的一个想法是钙化TiO2光催化剂。今年，我们研究了通过凝固催化剂可以改善有机物的分解活性的可能性。人们认为，由于钙化而引起的光催化活性的变化是由于表面，散装，结晶相及其比例的变化所致。今年，TiO2光催化剂在300至700°C下进行了系统钙化，以检查有机物分解的催化活性是否会改善。