チタンおよびチタン酸化合物とアパタイト複合体の水熱合成とその浄化特性評価

钛及钛酸化合物和磷灰石复合材料的水热合成及其净化性能评价

基本信息

批准号：
15H06346
负责人：
後藤知代
金额：
$ 1万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-08-28 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H06346/
关键词：
水酸アパタイト酸化チタン光触媒結晶形態水熱

项目摘要

環境汚染を改善する目的で用いられる浄化剤として、これまで種々の材料が提案されている。水酸アパタイトは、骨の無機成分として知られる高い骨親和性を持つ材料であり、陽陰イオン交換特性およびタンパク質吸着特性を示すことから浄化材としても期待される材料である。これらの特性は水酸アパタイトの構造や結晶形態によって制御できると考えられる。本研究では、汚染物質（有機物）の吸着特性に選択性を有する光触媒材料の開発を目的とし、水熱法により酸化チタンとの複合化および形態制御を試みた。尿素分解を用いた水熱合成法により、酸化チタンナノ粒子が表面に担持したスポンジ状および針状水酸アパタイトの複合体の合成に成功した。生成する水酸アパタイトの結晶形態は、尿素濃度によって変化する溶液pHにより制御できることを明らかにした。得られた複合体の光触媒活性をメチレンブルーを用いた退色試験により調べた結果、水酸アパタイトの結晶形態に関わらず複合体は紫外光照射下で退色反応を示すことが分かった。ただし、スポンジ状の試料と比較すると、針状結晶からなる水酸アパタイトの複合体の方がわずかに退色速度が早くなる傾向を示した。さらにメチレンブルー以外にも、ローダミンB、オレンジG、酸性フクシンといった塩基性および酸性色素を用いた退色試験も行った。この結果は、有機分子の吸着および分解作用において水酸アパタイトの結晶構造が影響している可能性を示しており、本研究により今後の光触媒特性に選択性を持つ浄化材料の開発研究を進める上で、合成条件および特性に関する有用な知見を得ることができた。

已提出各种材料作为用于改善环境污染的净化剂。羟基磷灰石是一种具有高骨亲和力的材料，称为骨的无机成分，也有望是一种纯化的材料，因为它具有正电子阴离子交换和蛋白质吸附性能。这些特性被认为是由羟基磷灰石的结构和晶体形态控制的。在这项研究中，我们旨在开发具有选择性的光催化材料（有机物）（有机物）的选择性，并试图将它们与氧化钛结合并使用水热方法控制形态。使用尿素分解的水热合成方法已成功合成了一种海绵状和针状羟基磷灰石，其中在表面支持了氧化钛纳米颗粒。据表明，所得羟基磷灰石的晶体形态可以由溶液的pH控制，该溶液随尿素浓度而变化。通过使用亚甲基蓝色的褪色测试检查了所获得的复合物的光催化活性，发现该复合物在紫外线光照射下表现出褪色的反应，无论羟基磷灰石的晶体形式如何。但是，与海绵状样品相比，由针状晶体组成的羟基磷灰石络合物往往具有稍高的褪色速率。除甲基蓝色外，还使用碱性和酸性染料（如若丹明B，橙色G和酸性粉状素）进行了褪色测试。该结果表明，羟基磷灰石的晶体结构可能会影响有机分子的吸附和分解，这项研究为未来的研究中的合成条件和特性提供了有用的知识，以在光催化特性中以选择性的方式开发纯化材料。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Photocatalytic Degradation of Acidic and Basic Dyes by TiO2-modified Hydroxyapatite under UV Irradiation

紫外光照射下TiO2改性羟基磷灰石光催化降解酸性和碱性染料

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tomoyo Goto;Sung Hun Cho;Tohru Sekino
通讯作者：
Tohru Sekino

異なる結晶形態を有するTiO2 修飾水酸アパタイトによる酸性および塩基性色素の光分解特性

不同晶形TiO2改性羟基磷灰石对酸性和碱性染料的光降解性能

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
後藤知代;趙成訓;関野徹
通讯作者：
関野徹

Synthesis of TiO2-Modified Hydroxyapatite with Various Morphology by Urea-Assisted Hydrothermal Method

尿素辅助水热法合成不同形貌的TiO2改性羟基磷灰石

DOI：
10.4028/www.scientific.net/msf.868.28
发表时间：
2016
期刊：
Materials Science Forum
影响因子：
0
作者：
Tomoyo Goto;Tohru Sekino
通讯作者：
Tohru Sekino

異なる結晶形態を有するTiO2修飾水酸アパタイトの水熱合成とその光触媒特性

不同晶形TiO2改性羟基磷灰石的水热合成及其光催化性能

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
後藤知代;趙成訓;関野徹
通讯作者：
関野徹

Synthesis of TiO2-midified hydroxyapatite with various morphology by urea-assisted hydrothermal method

尿素辅助水热法合成不同形貌的TiO2酰胺化羟基磷灰石

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tomoyo Goto;Tohru Sekino
通讯作者：
Tohru Sekino

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Tomoyo Goto;Sung Hun Cho;Chikara Ohtsuki;Tohru Sekino;河南　英知，松本　拓也，西野孝;後藤知代;Eichi Kannan，Takuya Matsumoto，Takashi Nishino
通讯作者：
Eichi Kannan，Takuya Matsumoto，Takashi Nishino