シリカゲル担持金属ポルフィリン錯体の界面光触媒機能の解明と物質変換

硅胶负载金属卟啉配合物的界面光催化功能和材料转化的阐明

基本信息

批准号：
14050079
负责人：
保田昌秀
金额：
$ 1.73万
依托单位：
University of Miyazaki
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、環境調和型物質変換の観点から軸配位子によってシリカゲルに強固に担持させたシリカゲル担持アンチモンポルフィリン錯体(SbTPP/SiO_2)の光触媒能について研究を行った。SbTPP/SiO_2の特徴は可視光を吸収でき、酸化力が高い。その触媒機能について、1)脱塩素化反応、2)エポキシ化反応、3)殺菌効果の観点から研究を行った。1)脱塩素化反応:SbTPP/SiO_2を詰めた触媒層に、硝酸第二鉄と4-クロロフェノールを含む水溶液を連続的に送液しながら、蛍光灯を光照射した。66時間の照射の結果、4-クロロフェノールは塩化物イオンとベンゾキノンに分解された。2)エポキシ化反応:SbTPP/SiO_2の入った触媒層にシクロヘキセンの塩化メチレン溶液を送液し、蛍光灯を光照射した。その結果、56時間照射で1,2-シクロヘキサンオキシドおよび2-シクロヘキセノールを主生成物とする酸化生成物が99.8%の転化率で生成した。SbTPP発色団当たりのターンオーバー数は4600と高い触媒活性を示した。3)殺菌効果:初濃度6500セル/mlの大腸菌(E. coli)を含むリン酸緩衝溶液にSbTPP/SiO_2を加え振とう培養を行った。暗下では菌体数に変化が見られなかったが、蛍光灯照射下では菌体数が減少し、40分後に大腸菌がほぼ消滅した。同様の実験を緑膿菌(P. aeruginosa)および酵母(S. cereesae)についても行い、同様の結果を得ている。さらに、現在、冷房用クーリングタワー中に繁殖するレジオネラ属菌の殺菌実験をSbTPP/SiO_2光触媒装置を用いて実地試験を行った。

在这项研究中，我们从环境友好的材料转化的角度研究了硅胶负载的锑卟啉络合物（SbTPP/SiO_2）的光催化能力，该络合物通过轴向配体牢固地负载在硅胶上。 SbTPP/SiO_2的特点是能吸收可见光并具有高氧化能力。我们从1）脱氯反应、2）环氧化反应和3）杀菌效果的角度研究了其催化功能。 1)脱氯反应：用荧光灯照射填充有SbTPP/SiO_2的催化剂层，同时连续供给含有硝酸铁和4-氯苯酚的水溶液。照射66小时后，4-氯苯酚分解成氯离子和苯醌。 2)环氧化反应：将环己烯的二氯甲烷溶液加入到含有SbTPP/SiO_2的催化剂层中，并用荧光灯照射该混合物。结果，在照射56小时后，产生了主要由1，2-环己烷氧化物和2-环己烯醇组成的氧化产物，转化率为99.8％。每个SbTPP发色团的周转数为4600，表明催化活性较高。 3)杀菌作用：将SbTPP/SiO_2以初始浓度6500个细胞/ml加入到含有大肠杆菌的磷酸盐缓冲溶液中，振荡培养。在黑暗中观察不到细菌细胞数量的变化，但在荧光灯照射下细菌细胞数量减少，40分钟后大肠杆菌几乎消失。对铜绿假单胞菌和酿酒酵母进行了类似的实验，并获得了类似的结果。此外，我们还进行了现场测试，使用 SbTPP/SiO_2 光催化剂装置对目前在冷却塔中生长的军团菌进行灭菌。