新陳代謝機能を有する光触媒機能界面の開発と高効率環境浄化

具有代谢功能和高效环境净化功能的光催化功能界面的开发

基本信息

批准号：
12F02345
负责人：
藤嶋昭
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12F02345/
关键词：
チタニアモノリス多孔体光触媒新陳代謝環境浄化

项目摘要

本研究では、光触媒の高効率化のために、光触媒のもつ酸化分解力と超親水性に加えてモノリス構造がもつ新陳代謝機能を付与し、実用性に富んだ高効率環境浄化材料(空気浄化、セルフクリーニング)を開発することを目的とする。本年度は下記について明らかにした。1. 可視光に透明な、酸化チタン微粒子を含むモノリス多孔体の作製方法を確立した。また、透明チタニアモノリス多孔体はチタンイソプロポキシドや塩酸などの量比、熱処理時の温度などを変えることにより、連続的に多孔体の空孔サイズが変化することを明らかにした。2. モノリス多孔体作製時の初期に形成されるスキン層を除去する方法を確立した。具体的には、ダイヤモンド研磨紙を用いて表面研磨機によるモノリス多孔体の表面研磨を行った。その際、ダイヤモンド研磨紙の種類(ダイヤモンドのサイズ、粗さ)や表面研磨時間、表面研磨スピードの最適化を行った。上記表面研磨を行うことによりスキン層が除去でき、モノリス構造の露出を電界放出型電子顕微鏡によって確認することができた。3. 上記で作製したモノリス多孔体が連続貫通孔を有しているかどうかを確認する実験を行った。具体的には、色素を溶解した溶液をモノリス多孔体に滴下し、所定時間放置の後にモノリス多孔体表面の色素溶液を拭きとった際、モノリス多孔体を貫通して裏面に移動した色素溶液が残るかどうかを評価した。その結果、裏面のみ色素溶液が残る結果となり、モノリス多孔体が連続貫通孔を有していることが推測された。本評価法はそれ自体が連続貫通孔の確認を行う新しい方法論となりうる。

本研究中，为了提高光触媒的效率，除了光触媒的氧化分解力和超亲水性之外，我们在高效环境净化材料（空气净化， - 清洁技术。今年，我们澄清了以下内容。 1.我们建立了一种含有对可见光透明的氧化钛微粒的整体式多孔材料的制造方法。另外，可知通过改变异丙醇钛、盐酸等的量的比例以及热处理时的温度，可以连续地改变透明二氧化钛整体多孔体的孔径。 2. 我们建立了一种去除整体多孔材料制造初期形成的表层的方法。具体而言，使用使用了金刚石研磨纸的表面研磨机对整体式多孔体的表面进行研磨。当时我们对金刚石抛光纸的类型（金刚石尺寸和粗糙度）、表面抛光时间、表面抛光速度进行了优化。通过进行上述表面抛光，可以去除表层，并且可以使用场发射电子显微镜确认整体结构的暴露。 3.进行实验以确认上述制造的整体式多孔体是否具有连续的通孔。具体而言，将溶解有染料的溶液滴在整体式多孔体上，放置规定时间后，从整体式多孔体的表面擦去染料溶液，则透过了整体式多孔体的染料溶液被去除。将整体式多孔体移至整体式多孔体的背面，评价是否残留。其结果，仅在背面残留有色素溶液，推测整体多孔体具有连续的贯通孔。该评估方法本身可以成为确认连续通孔的新方法。