NOxの除去を目指した高活性な光触媒反応系の設計

高活性光催化脱硝反应体系设计

基本信息

批准号：
07044162
负责人：
安保正一
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for international Scientific Research
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07044162/
关键词：
光触媒 NOx分解銅イオンゼオライト EXAFS測定 ESR測定 FT-IR測定ホトルミネッセンス

项目摘要

本研究においては、ゼオライト細孔内にサイズと構造の制御された銅イオン触媒、銀イオン触媒および酸化チタン触媒系を構築し、これらを光触媒として常温でのNOxの直接分解反応の高効率化を指針を得る目的で行った。特に、ゼオライト種や金属イオン種を選択しその配位構造を制御することにより、実条件に近い酸素や水の共存下においても反応性および安定性の低下を起こさない光触媒系の開発を目指した。各種ゼオライトの細孔内の骨格内にイオン交換法や水熱合成法により銅イオン触媒、銀イオン触媒および酸化チタン半導体触媒を調製し、これらのin-situでのESR、ホトルミネッセンス、XAFS、UV、FT-IR測定を行い、触媒の配位構造を明らかにした。これら構造のwell-definedされた触媒を光触媒とする常温におけるNOのN_2とO_2への直接分解反応を行い、特殊反応場における光触媒活性と触媒構造の関係を解明した。特に、より実用に近い酸素や水の共存下での光触媒反応を検討した。ゼオライト種や金属イオン種および触媒調製方法を適切に選択し、光触媒活性種の配位構造を制御することにより、実条件に近い酸素や水の共存下においても反応性および安定性の低下を最低限に抑えることができた。また、これらの触媒系にイオン工学的手法を用いて異種の金属イオンを注入することで、光触媒反応効率の向上と可視光照射下での光触媒反応の実現を目指し、さらには太陽光で稼働する光触媒系の設計において有用な指針を得ることができた。

在这项研究中，铜离子催化剂，银离子催化剂和具有控制大小和结构的氧化钛催化剂系统在沸石孔中构建，并且用作光催化剂，以提供指南，以提高室温下NOX直接分解的效率。特别是，通过选择沸石物种和金属离子物种并控制其协调结构，我们旨在开发一种光催化系统，即使在存在接近实际条件的氧气和水的情况下，该系统也不会恶化反应性和稳定性。 Copper ion catalysts, silver ion catalysts and titanium oxide semiconductor catalysts were prepared in the skeleton within the pores of various zeolites by ion exchange and hydrothermal synthesis, and in situ ESR, photoluminescence, XAFS, UV, and FT-IR measurements were performed to clarify the coordination structure of the catalyst.光催化剂与光催化剂之间的关系是通过使用这些结构的明确催化剂在室温下进行N_2和O_2的直接分解反应进行的，并阐明了在特殊反应场中光催化剂活性与催化剂结构之间的关系。特别是，我们研究了在氧气和水存在下的光催化反应，这些反应更接近实际用途。通过适当选择沸石，金属离子物种和催化剂制备方法，并控制光催化活性物种的配位结构，即使在存在接近实际条件的氧气和水的情况下，也可以最大程度地减少反应性和稳定性的下降。此外，通过使用离子工程技术将不同类型的金属离子植入这些催化剂系统中，我们旨在提高光催化反应效率，并在可见光光照射下实现光催化反应，并为设计在阳光下运行的光催化系统提供了有用的指南。