JP3096728B2 - 太陽光による水の分解方法及びその装置 - Google Patents
太陽光による水の分解方法及びその装置Info
- Publication number
- JP3096728B2 JP3096728B2 JP09022644A JP2264497A JP3096728B2 JP 3096728 B2 JP3096728 B2 JP 3096728B2 JP 09022644 A JP09022644 A JP 09022644A JP 2264497 A JP2264497 A JP 2264497A JP 3096728 B2 JP3096728 B2 JP 3096728B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- sunlight
- powdery
- semiconductor
- hydrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 37
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims description 29
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 27
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000015843 photosynthesis, light reaction Effects 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 11
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 11
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 6
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000003426 co-catalyst Substances 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 4
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 O 17 Substances 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 2
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 2
- 238000002256 photodeposition Methods 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K ruthenium(iii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ru+3] YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- GROMGGTZECPEKN-UHFFFAOYSA-N sodium metatitanate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Ti](=O)O[Ti](=O)O[Ti]([O-])=O GROMGGTZECPEKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- BDKLKNJTMLIAFE-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1,3-oxazole-4-carbaldehyde Chemical compound FC1=CC=CC(C=2OC=C(C=O)N=2)=C1 BDKLKNJTMLIAFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- AOPCKOPZYFFEDA-UHFFFAOYSA-N nickel(2+);dinitrate;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O AOPCKOPZYFFEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N nickel(II) oxide Inorganic materials [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007539 photo-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229940087562 sodium acetate trihydrate Drugs 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
分解方法の改良及びそれに用いる装置に関するものであ
る。さらに詳しくいえば、本発明は、太陽光を利用する
光触媒反応により、水を効率よく分解して水素と酸素を
生成させる方法及びそのための装置に関するものであ
る。
して、水素が注目されている。水素は燃やすと水ができ
るだけで、地球温暖化の原因となる二酸化炭素や有害な
窒素酸化物などが排出されないので、将来のクリーンエ
ネルギーとして期待されている。
反応が起こることは古くから知られており、半導体光触
媒と呼ばれていたが、半導体光電極で水の光分解の発
見、いわゆる本多−藤島効果[「工業化学雑誌」,第7
2巻,1号,第108〜113ページ(1969年)]
の発見以来、光→化学エネルギー変換の有力な手段とし
て、粉末状の半導体光触媒による水の分解について、多
くの研究がなされてきた[「ジャーナル・オブ・フィジ
カル・ケミストリー(J.Phys.Chem.)」,
第95巻,第1345〜1348ページ,第4059〜
4063ページ(1991年)など]。
工光源として、キセノンランプや高圧水銀灯が用いられ
ており、太陽光を用いて水の分解を行った例は、これま
で極めて少なく、「表面」,第33巻,第2号,第45
〜58ページ(1995年)に報告されているのみであ
る。この報告では、粉末状の半導体光触媒を水に分散さ
せて、反応装置全体を振とうすることにより、太陽光と
触媒との接触を増加させている。しかしながら、このよ
うな方法は、得られるエネルギー量よりも、水素を製造
するために投入するエネルギー量の方が大きく、太陽光
による水の分解方法としては、好ましいものではない。
に分解できれば、これを蓄えておいて、必要なときに反
応させて、熱や電気を得ることができる。すなわち、太
陽エネルギーを化学エネルギーに変換して貯蔵したこと
になり、太陽エネルギーの極めて有効な利用手段となり
うる。
いては以下に示すことが知られている。一般の光化学反
応が反応基質の光励起によって起こるのに対し、光触媒
反応では光励起した光触媒が反応基質に作用して反応が
起こる。n型半導体を光触媒とした場合を例にとると、
バンドギャップエネルギーよりも大きなエネルギーの光
を照射すると、価電子帯の電子が伝導帯に光励起され
て、伝導帯には自由電子が、価電子帯には正孔が生成
し、これらが、それぞれ還元反応と酸化反応を起こすこ
とができれば、光触媒反応が進行する。この際、電子と
正孔とが再結合してしまうと反応は起こらないが、これ
らを分離する(電荷分離という)メカニズムが半導体表
面にはある。
ためには、半導体のバンド幅が水の電解電圧(理論値
1.23V)より大きくなければならず、さらに、伝導
帯の電子が水を還元でき、かつ価電子帯の正孔が水を酸
化できる能力がなければならない。すなわち、伝導帯の
下端が水からの水素発生電位よりマイナス側に、価電子
帯の上端が酸素発生電位よりプラス側に位置していなく
てはならない。
これまで、種々のもの、例えば二酸化チタンを始め、チ
タン酸ストロンチウム(SrTiO3)、チタン酸バリ
ウム(BaTi4O9)、チタン酸ナトリウム(Na2T
i6O13)、硫化カドミウム、二酸化ジルコニウム、α
‐Fe2O3などが見出されており、そして、これらの半
導体に白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムなどの
白金族金属を助触媒として担持したものが、水の光分解
用の半導体光触媒として、有効であることが知られてい
る。また、粉末状の半導体光触媒は、一般に製造が簡単
で安価である上、使用が簡単で、しかも効率が高いなど
の長所を有している。
事情のもとで、粉末状の半導体光触媒を用いて、太陽光
により水を分解させる際に、外部から機械的エネルギー
をなんら加えることなく、静置した状態で、しかも高い
効率で水の分解反応を進行させ、水素と酸素を効果的に
生成させる方法及びそのための装置を提供することを目
的としてなされたものである。
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、水に浸した吸
水材料上に粉末状半導体光触媒を載置し、これに吸水材
料を通して連続的に滲出してくる水を接触させることに
より、静置した状態で、太陽光を直接触媒粒子と水との
界面に到達させることができ、連続的な水の分解を可能
にしうることを見出し、この知見に基づいて本発明を完
成するに至った。
を用い、太陽光により水を分解して水素と酸素とを発生
させるに当り、水に浸した吸水材料上に前記粉末状半導
体光触媒を載置し、これに吸水材料を通して連続的に滲
出してくる水を接触させて分解することを特徴とする太
陽光による水の分解方法、及び側面に生成ガス排出口を
設け、上面を透光窓に形成した平皿型密閉容器と、その
底面にわたって敷設された含水吸水材料板と、その上に
分散載置された粉末状半導体光触媒とから成る水の光分
解装置を提供するものである。
導体光触媒としては、従来水の光分解反応における触媒
の中から任意に選んで使用することができる。このよう
な半導体光触媒としては、例えば二酸化チタン、チタン
酸ストロンチウム(SrTiO3)、チタン酸バリウム
(BaTi4O9)、チタン酸ナトリウム(Na2Ti6O
13)、硫化カドミウム、二酸化ジルコニウム、α‐Fe
2O3、K4Nb6O17、Rb4Nb6O17、K2Rb2Nb6
O17、Pb1-xK2xNbO6などの半導体や、これらに助
触媒として、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム
などの白金族金属、NiOx、RuOx、RhOxなどを
担持させたものを挙げることができる。上記二酸化チタ
ンは、ルチル型やアナターゼ型などがあるが、光触媒活
性の点からアナターゼ型の方がルチル型よりも好まし
い。また、助触媒の担持量は、光触媒活性の点から、通
常半導体と助触媒との合計重量に基づき、0.1〜20
重量%の範囲で選ばれる。
は、従来公知の方法、例えば(1)半導体に助触媒形成
材料を含浸させて、焼成する方法、(2)助触媒形成溶
液中に半導体粒子を分散させ、光を照射して半導体粒子
表面に助触媒の金属を沈積させる光デポジション法など
を用いることができる。上記(2)の光デポジション法
は、特に、助触媒として白金族金属を半導体に担持させ
る場合に有効である。
は粉末状で用いられる。該光触媒の平均粒径は0.1〜
10μmの範囲が好ましく、特に0.5〜5μmの範囲
が好適である。また、半導体光触媒は1種用いてもよい
し、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ついては、実質上水に不溶及び不活性であり、かつ水を
効果的に吸収しうるものであればよく、特に制限はな
い。このような吸水材料としては、例えば有機材料や無
機材料から成る多孔質体、具体的には多孔性プラスチッ
クシート、織布、不織布、スポンジ、ろ紙などが挙げら
れる。
の上に、前記粉末状半導体光触媒を載置し、吸水材料に
水を含浸させ、光触媒に太陽光を当てることにより、振
とうなどの機械的混合を行わなくても、光触媒粒子表面
に該吸水材料から水が連続的に供給され、かつ太陽光が
直接的に光触媒粒子と水との界面に到達できるので、水
の光分解反応が高効率で進行する。さらに、生成した水
素と酸素とが、容易に気相に拡散するため、触媒粒子表
面での逆反応(2H2+O2→2H2O)を抑制すること
ができる。したがって、本発明方法によると、従来法に
比べて2倍以上の水素の生成効率を達成することが可能
である。本発明方法においては、太陽光による水の光分
解反応は、通常常温で行われ、また、アルゴンなどの不
活性ガス雰囲気下で行うのが望ましい。
反応を、外部から機械的エネルギーをなんら加えること
なく、高い効率で進行させ、水素と酸素とを効果的に生
成させることができる。
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。
を用いて成る太陽光受光セルの断面図であって、石英ガ
ラス板から成る窓2を有するセル1の内部の底に、水溶
液又は水を含む吸水材料3が敷かれ、その上に粉末状半
導体光触媒4が載置されており、太陽光は窓2を介して
照射され、生成した水素と酸素はガス排出口5から排出
される構造を示す。
水溶液系スラリーを用いて成る太陽光受光セルの断面図
であって、石英ガラス板から成る窓2を有するセル1内
に、粉末状半導体光触媒4が分散された水溶液又は水7
が吸収されており、太陽光は窓2を介して照射され、生
成した水素と酸素はガス排出口5から排出される構造を
示す。図1及び図2において、6はO−リングである。
品]0.06モルと、二酸化チタン[片山化学工業
(株)製、特級品]0.18モルとを、蒸留水100m
lに加え、かきまぜながら蒸発乾固した。得られた固形
物を110℃で乾燥させたのち、940℃にて空気中で
20時間加熱処理して、粉末状のNa2Ti6O13(平均
粒径0.8μm)を調製した。
に、厚さ5mmのポリウレタン製スポンジを敷き、その
上にアドバンテック東洋社製5Cのろ紙(直径110m
m)を敷いた。さらに、この上に、上記の粉末状Na2
Ti6O130.3を分散させたのち、2モル/リットル
濃度の炭酸ナトリウム水溶液17mlと塩化白金酸水溶
液(Pt換算で100ppm含有)3mlを加え、石英
ガラス板から成る窓を取付けた。
30トール導入し、午前9時55分から午後3時25分
の間、太陽光に曝した。太陽光量を、石川産業(株)製
ライナー日射量計で測定するとともに、生成した水素の
量を、太陽光受光セルをガスクロマトグラフに連結して
定量した。5時間30分での水素の生成量は、太陽光量
で除すると、143.9μmol/kW・hであった。
末状Na2Ti6O130.3g、塩化白金酸水溶液(Pt
換算で100ppm含有)3ml及び2モル/リットル
濃度の炭酸ナトリウム水溶液17mlを入れたのち、実
施例1と同様に真空で脱気後、アルゴンガスを30トー
ル導入した。実施例1と同じ日の同じ時間に太陽光に曝
したところ、生成した水素の量は27.0μmol/k
W・hであった。
酸ニッケル六水和物[和光純薬工業(株)製、特級品]
0.0297gを、蒸留水100mlに加え、加熱して
蒸発乾固したのち、110℃で乾燥した。次いで、この
乾燥物を空気中で500℃にて2時間加熱処理したの
ち、水素気流中(水素:60ml/分、窒素:30ml
/分)で500℃にて2時間加熱処理し、さらに空気中
で200℃にて2時間加熱処理することにより、粉末状
のNiOx/Na2Ti6O13(平均粒径0.8μm)を
調製した。
5mmのポリウレタン製スポンジを敷き、その上にアド
バンテック東洋社製5Cのろ紙を敷いた。さらにその上
に、上記の粉末状のNiOx/Na2Ti6O130.3g
を分散させたのち、蒸留水20mlを加え、石英ガラス
板から成る窓を取付けた。内部を真空脱気したのち、ア
ルゴンガスを30トール導入し、低圧水銀灯[ウシオ電
気(株)製、UM−102]の直下7cmに設置して、
4時間照射した。水素の生成量は51μmol/m2・
時間であった。
iOx/Na2Ti6O130.3gと蒸留水20mlを入
れたのち、真空脱気後、アルゴンガスを30トール導入
し、実施例2と同様に低圧水銀灯で4時間照射した。水
素の生成量は24μmol/m2・時間であった。
4]2.0gに、塩化ルテニウム[和光純薬工業(株)
製、特級品]水溶液(ルテニウム換算で304ppm含
有)50mlを加え、蒸発乾固したのち、110℃で乾
燥し、さらに乾燥物を空気中で400℃にて8時間加熱
処理することにより、1.0重量%RuO 2/TiO2と
した。
O21.2gに、塩化白金酸水溶液(Pt換算で377
ppm含有)16mlと蒸留水50mlを加え、蒸発乾
固した。この乾固物を水素気流中(水素:60ml/
分、窒素30ml/分)で、250℃にて2時間加熱還
元処理したのち、空気中で400℃にて2時間加熱酸化
処理することにより、粉末状の0.5重量%Pt−1.
0重量%RuO2/TiO2(平均粒径5.0μm)を調
製した。
5mmのポリウレタン製スポンジを敷き、その上にアド
バンテック東洋社製5Cのろ紙を敷いた。さらにその上
に、上記の粉末状の0.5重量%Pt−1.0重量%R
uO2/TiO20.1gを分散させたのち、蒸留水20
mlを加え、石英ガラス板から成る窓を取付けた。内部
を真空脱気したのち、アルゴンガスを30トール導入
し、午前9時50分から午後3時50分までの6時間、
太陽光に曝した。生成した水素ガス量は80.9μmo
l/kW・hであった。
0.5重量%Pt−1.0重量%RuO2/TiO20.
1gと蒸留水20mlを入れたのち、真空脱気後、アル
ゴンガスを30トール導入し、実施例3と同じ時間に太
陽光を照射した。生成した水素量は18.6μmol/
kW・hであった。
2モルと二酸化チタン[片山化学工業(株)製、特級
品]0.08モルを、蒸留水100mlに加え、蒸発乾
固し、110℃で乾燥した。次いで、この乾燥物を空気
中で、800℃にて2時間、さらに1200℃にて5時
間加熱処理して、BaTi4O9とした。このBaTi4
O93.0gを塩化ルテニウム水溶液(ルテニウム換算
で600ppm含有)50mlに加えたのち、蒸発乾固
し、110℃で乾燥した。この乾燥物を空気中で500
℃にて2時間加熱処理することにより、粉末状の1.3
重量%RuO2/BaTi4O9(平均粒径1.0μm)
を調製した。
5mmのポリウレタン製スポンジを敷き、その上にアド
バンテック東洋社製5Cのろ紙を敷いた。さらにその上
に、上記の粉末状の1.3重量%RuO2/BaTi4O
90.3gを分散させたのち、蒸留水20mlを加え、
石英ガラス板から成る窓を取付けた。内部を真空脱気し
たのち、アルゴンガスを30トール導入し、低圧水銀灯
[ウシオ電気(株)製、UM−102]の直下7cmに
設置して、4時間照射した。水素の生成量は1479μ
mol/m2・時間であった。
1.3重量%RuO2/BaTi4O90.3gと蒸留水
20mlを入れたのち、真空脱気後、アルゴンガスを3
0トール導入し、実施例4と同様に低圧水銀灯で4時間
照射した。水素の生成量は703μmol/m2・時間
であった。
光受光セルの断面図。
を用いて成る太陽光受光セルの断面図。
Claims (2)
- 【請求項1】 粉末状半導体光触媒を用い、太陽光によ
り水を分解して水素と酸素とを発生させるに当り、水に
浸した吸水材料上に前記粉末状半導体光触媒を載置し、
これに吸水材料を通して連続的に滲出してくる水を接触
させて分解することを特徴とする太陽光による水の分解
方法。 - 【請求項2】 側面に生成ガス排出口を設け、上面を透
光窓に形成した平皿型密閉容器と、その底面にわたって
敷設された含水吸水材料板と、その上に分散載置された
粉末状半導体光触媒とから成る水の光分解装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09022644A JP3096728B2 (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | 太陽光による水の分解方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09022644A JP3096728B2 (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | 太陽光による水の分解方法及びその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10218601A JPH10218601A (ja) | 1998-08-18 |
JP3096728B2 true JP3096728B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=12088566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09022644A Expired - Lifetime JP3096728B2 (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | 太陽光による水の分解方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3096728B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004085306A1 (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | 水の光分解装置および光分解方法 |
CN1328151C (zh) * | 2003-03-26 | 2007-07-25 | 松下电器产业株式会社 | 水的光分解装置和光分解方法 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100301281B1 (ko) * | 1999-06-18 | 2001-09-13 | 김충섭 | 수소발생용 황화카드뮴계 광촉매의 제조방법 및 이를 이용한수소의 제조방법 |
US8574421B2 (en) | 2010-03-09 | 2013-11-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Water splitting apparatus and method of using the same |
JP5982189B2 (ja) * | 2012-06-15 | 2016-08-31 | 株式会社三菱ケミカルホールディングス | 水分解用光触媒 |
JP6243759B2 (ja) * | 2014-03-13 | 2017-12-06 | スタンレー電気株式会社 | 水浄化装置 |
CN104248977B (zh) * | 2014-08-29 | 2016-08-24 | 中国科学院新疆理化技术研究所 | 一种光敏剂制备复合光催化剂的方法及用途 |
RU2602773C1 (ru) * | 2015-10-29 | 2016-11-20 | Александр Анатольевич Кобцев | Способ выработки кислорода и устройство оконного типа для выработки кислорода |
JP7347097B2 (ja) * | 2019-10-10 | 2023-09-20 | 株式会社村田製作所 | 光触媒 |
-
1997
- 1997-02-05 JP JP09022644A patent/JP3096728B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004085306A1 (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | 水の光分解装置および光分解方法 |
CN1328151C (zh) * | 2003-03-26 | 2007-07-25 | 松下电器产业株式会社 | 水的光分解装置和光分解方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10218601A (ja) | 1998-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Inoue et al. | Photocatalysts with tunnel structures for decomposition of water. Part 1.—BaTi 4 O 9, a pentagonal prism tunnel structure, and its combination with various promoters | |
Domen et al. | Photodecomposition of water and hydrogen evolution from aqueous methanol solution over novel niobate photocatalysts | |
Lin et al. | Photocatalytic Activity of Rutile Ti1− xSnxO2Solid Solutions | |
JP6265410B2 (ja) | コア−シェル型光触媒の製造方法 | |
US5262023A (en) | Method for producing hydrogen and oxygen from water | |
EP1366811B1 (en) | Oxysulfide photocatalyst for use in decomposition of water by visible light | |
Jeyalakshmi et al. | Application of photo catalysis for mitigation of carbon dioxide | |
Ito et al. | Highly active meso–microporous TaON photocatalyst driven by visible light | |
JP3096728B2 (ja) | 太陽光による水の分解方法及びその装置 | |
Nishijima et al. | Photocatalytic hydrogen or oxygen evolution from water over S, or N-doped TiO2 under visible light | |
JP2004059507A (ja) | 光触媒を用いた二酸化炭素還元方法 | |
Kavil et al. | Efficient photocatalytic reduction of CO 2 present in seawater into methanol over Cu/C-Co-doped TiO 2 nanocatalyst under UV and natural sunlight | |
JPH06126189A (ja) | 半導体光触媒を用いた水素及び酸素の製造方法、及び水素、酸素及び一酸化炭素の製造方法 | |
JP2003275599A (ja) | 二酸化炭素還元用複合光触媒及びそれを用いた二酸化炭素光還元方法 | |
JP3742873B2 (ja) | 光触媒およびこれを用いた水素の製造方法ならびに有害物質の分解方法 | |
JP2004275946A (ja) | ペロブスカイト型複合酸化物可視光応答性光触媒とそれを用いた水素の製造方法及び有害化学物質分解方法 | |
JP3421628B2 (ja) | 光触媒の製造方法 | |
Suzuki et al. | Z-scheme water splitting into H2 and O2 using tungstic acid as an oxygen-evolving photocatalyst under visible light irradiation | |
JP2006088019A (ja) | 硝酸イオン存在下の酸化的雰囲気においてIr酸化物系助触媒を担持させた光触媒およびその製造方法 | |
JPH0788370A (ja) | 光触媒および光触媒の製造方法 | |
Endoh et al. | Heterogeneous photoreduction of nitrogen to ammonia on catalyst-loaded TiO2 powders | |
JP3735711B2 (ja) | 可視光応答性稀土類化合物光触媒とそれを用いた水素の製造方法及び有害化学物質分解方法 | |
JP2002255502A (ja) | ヨウ素化合物と半導体光触媒による光エネルギー変換 | |
JP3834625B2 (ja) | インジウムバリウム複合酸化物可視光応答性光触媒とこの光触媒を用いた水素の製造方法及び有害化学物質分解方法 | |
JP2022113648A (ja) | 光触媒複合材料及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080811 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090811 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090811 Year of fee payment: 9 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090811 Year of fee payment: 9 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |