JPH05154387A - 光反応装置 - Google Patents
光反応装置Info
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- JPH05154387A JPH05154387A JP3327336A JP32733691A JPH05154387A JP H05154387 A JPH05154387 A JP H05154387A JP 3327336 A JP3327336 A JP 3327336A JP 32733691 A JP32733691 A JP 32733691A JP H05154387 A JPH05154387 A JP H05154387A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】光触媒を用いて酸化還元反応を効率良く行う光
反応セルを提供する。 【構成】光ファイバ５と光触媒を担持させた高分子薄膜
４とから構成される。 【効果】反応セルの反応効率を一桁上昇させることがで
きる。
反応セルを提供する。 【構成】光ファイバ５と光触媒を担持させた高分子薄膜
４とから構成される。 【効果】反応セルの反応効率を一桁上昇させることがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光反応を利用して化合物
から酸化還元反応により反応生成物を得る光反応装置に
関する。
から酸化還元反応により反応生成物を得る光反応装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ＴｉＯ2 等の半導体粒子にそのバンドギ
ャップ以上のエネルギの光を照射し励起した時、伝導帯
に電子が、価電子帯に正孔が生じる電子−正孔を利用し
て、酸化還元反応によりＣＯ2 又はＨ2Ｏ を分解した
り、水素を発生させることが可能であることがわかって
いる。
ャップ以上のエネルギの光を照射し励起した時、伝導帯
に電子が、価電子帯に正孔が生じる電子−正孔を利用し
て、酸化還元反応によりＣＯ2 又はＨ2Ｏ を分解した
り、水素を発生させることが可能であることがわかって
いる。
【０００３】従来、半導体光触媒反応を利用する方法と
して、一つには反応容器内の溶液中に光触媒粒子を分散
させる方法が知られており、また、光触媒活性をもつ物
質の薄膜を少なくともその物質の活性に必要な光に対し
て透明な材料の粒子,フレーク、又は、繊維の表面に被
覆するという方法が特開昭63−97274 号公報に記載され
ている。前者の方法では、光触媒粒子が沈積し、反応に
関与する光触媒が沈積層の表面部に限られ、光触媒反応
の効率が低下するという問題があった。また、分散した
光触媒粒子を機械的に撹拌して沈積を防止した場合には
撹拌装置による遮光等により、反応容器への導入光が有
効に利用できないという問題点があった。後者の方法で
は、無機光半導体物質を特開昭63−97274 号公報に記載
の粒子，フレーク，繊維に高密度に被覆するのが困難で
あり、被覆可能な光触媒活性をもつ物質が限られるとい
う問題があった。
して、一つには反応容器内の溶液中に光触媒粒子を分散
させる方法が知られており、また、光触媒活性をもつ物
質の薄膜を少なくともその物質の活性に必要な光に対し
て透明な材料の粒子,フレーク、又は、繊維の表面に被
覆するという方法が特開昭63−97274 号公報に記載され
ている。前者の方法では、光触媒粒子が沈積し、反応に
関与する光触媒が沈積層の表面部に限られ、光触媒反応
の効率が低下するという問題があった。また、分散した
光触媒粒子を機械的に撹拌して沈積を防止した場合には
撹拌装置による遮光等により、反応容器への導入光が有
効に利用できないという問題点があった。後者の方法で
は、無機光半導体物質を特開昭63−97274 号公報に記載
の粒子，フレーク，繊維に高密度に被覆するのが困難で
あり、被覆可能な光触媒活性をもつ物質が限られるとい
う問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、反応容器内に
光を効率良く導入し、かつ、半導体光触媒粒子に有効に
光が照射される必要があった。
光を効率良く導入し、かつ、半導体光触媒粒子に有効に
光が照射される必要があった。
【０００５】本発明の目的は、無機半導体光触媒を利用
して酸化還元反応効率の高い光反応装置を提供すること
にある。
して酸化還元反応効率の高い光反応装置を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、（１）半導体光触媒を担持させた高分子薄膜を反
応容器内に設けた構造とするか、または、半導体光触媒
を担持した高分子薄膜の壁をもつ多角形のセルの集合体
を反応容器内に形成した構造とする。（２）他端に集光
部を設けた光ファイバを高分子薄膜で隔てた各セルに装
填し、各セル内に光を導く構造とする。
めに、（１）半導体光触媒を担持させた高分子薄膜を反
応容器内に設けた構造とするか、または、半導体光触媒
を担持した高分子薄膜の壁をもつ多角形のセルの集合体
を反応容器内に形成した構造とする。（２）他端に集光
部を設けた光ファイバを高分子薄膜で隔てた各セルに装
填し、各セル内に光を導く構造とする。
【０００７】
【作用】反応溶液中での光触媒反応は、ＣＯ2 の固定化
を例にすると、光触媒は光エネルギにより励起され、価
電子帯の正孔により水を分解して酸素と水素イオンを生
じる。伝導帯に生じた電子は水素イオンとＣＯ2 の反応
に寄与し、ＣＯ2 は固定化される。
を例にすると、光触媒は光エネルギにより励起され、価
電子帯の正孔により水を分解して酸素と水素イオンを生
じる。伝導帯に生じた電子は水素イオンとＣＯ2 の反応
に寄与し、ＣＯ2 は固定化される。
【０００８】半導体光触媒粒子を高分子薄膜に担持して
用いることで、半導体光触媒粒子による懸濁を防ぎ、溶
液中での光の減衰を殆んどなくすことができる。その結
果、光エネルギにより励起された半導体光触媒量を増す
ことが出来、反応効率を上げることが可能となる。
用いることで、半導体光触媒粒子による懸濁を防ぎ、溶
液中での光の減衰を殆んどなくすことができる。その結
果、光エネルギにより励起された半導体光触媒量を増す
ことが出来、反応効率を上げることが可能となる。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明の光反応装置の一実施例の縦
断側面図である。
断側面図である。
【００１０】図１において、酸化還元反応容器３の上部
には光分散装置２が設置されており、酸化還元反応容器
３に対して取外し可能である。光分散装置２には集光器
１が取付けられている。酸化還元反応容器３には容器内
に反応溶液を導入するための注入口６と、反応後生成化
合物を分離処理工程に移すための出口７が設けてある。
酸化還元反応容器３内には半導体光触媒粒子を担持した
板状の高分子薄膜４を複数個設置している。
には光分散装置２が設置されており、酸化還元反応容器
３に対して取外し可能である。光分散装置２には集光器
１が取付けられている。酸化還元反応容器３には容器内
に反応溶液を導入するための注入口６と、反応後生成化
合物を分離処理工程に移すための出口７が設けてある。
酸化還元反応容器３内には半導体光触媒粒子を担持した
板状の高分子薄膜４を複数個設置している。
【００１１】光分散装置２には、それぞれ長さの異なる
複数本の光ファイバ５を取付け、光ファイバ５部の他端
を酸化還元反応容器３内に挿入している。
複数本の光ファイバ５を取付け、光ファイバ５部の他端
を酸化還元反応容器３内に挿入している。
【００１２】反応溶液が注入口６から酸化還元反応容器
３内に導入される。集光器１で集められた光は、光分散
装置２により複数本の光ファイバ５に送られる。光ファ
イバ５から照射された光は、高分子薄膜４上の半導体光
触媒粒子を励起し光触媒反応が起こる。生成した反応物
を分離するため、酸化還元反応容器３内の溶液を出口７
から取り出す。
３内に導入される。集光器１で集められた光は、光分散
装置２により複数本の光ファイバ５に送られる。光ファ
イバ５から照射された光は、高分子薄膜４上の半導体光
触媒粒子を励起し光触媒反応が起こる。生成した反応物
を分離するため、酸化還元反応容器３内の溶液を出口７
から取り出す。
【００１３】複数本の光ファイバ５のそれぞれの長さが
異なることで、酸化還元反応容器３内全体に光を照射で
きる。
異なることで、酸化還元反応容器３内全体に光を照射で
きる。
【００１４】酸化還元反応容器３内に設置する高分子薄
膜４は、板状である必要はなく、図２に示すような多角
形の室からなるハニカム構造体であってもよい。ハニカ
ム構造体にすることにより、酸化還元反応容器３内の半
導体光触媒粒子８を担持した高分子薄膜４の単位体積当
りの面積を大きくすることが容易になる。
膜４は、板状である必要はなく、図２に示すような多角
形の室からなるハニカム構造体であってもよい。ハニカ
ム構造体にすることにより、酸化還元反応容器３内の半
導体光触媒粒子８を担持した高分子薄膜４の単位体積当
りの面積を大きくすることが容易になる。
【００１５】酸化還元容器３内に挿入する光ファイバ５
は、図３に示すように途中から光がもれるような構造で
あってもよい。
は、図３に示すように途中から光がもれるような構造で
あってもよい。
【００１６】
【発明の効果】本発明により反応容器内に光を効率良く
導入することができ、その導入された光を有効に反応に
利用できるので、効率良く酸化還元反応を行うことがで
きる。
導入することができ、その導入された光を有効に反応に
利用できるので、効率良く酸化還元反応を行うことがで
きる。
【図１】本発明の一実施例を示す光反応装置の説明図。
【図２】他の実施例における光反応セルの一部分の斜視
図。
図。
【図３】他の実施例における光ファイバの一部分の説明
図。
図。
１…集光器、２…光分散装置、３…酸化還元反応装置、
４…高分子薄膜、５…光ファイバ、６…注入口、７…出
口、８…半導体光触媒粒子。
４…高分子薄膜、５…光ファイバ、６…注入口、７…出
口、８…半導体光触媒粒子。
Claims (5)
- 【請求項１】反応溶液，反応溶媒を収容する反応容器
と、前記反応容器内には触媒を担持した複数の高分子薄
膜が設置されていることを特徴とする光反応装置。 - 【請求項２】反応溶液，反応溶媒を収容する反応容器
と、前記反応容器内に設置されその内部に前記反応溶液
と前記反応溶媒を導入するように構成された、触媒を担
持した高分子薄膜でできた壁をもつ反応セルよりなり、
前記反応セルに光を導入するために光ファイバを設けた
ことを特徴とする光反応装置。 - 【請求項３】請求項２において、前記反応セル内の前記
光ファイバ部及び光反応セルは光反応装置に対し取外し
可能に設置されている光反応装置。 - 【請求項４】請求項２において、前記反応セルは上下方
向に延びた多角形の複数個の室からなる光反応装置。 - 【請求項５】請求項２において、光反応セル内に光を導
入するために用いる光ファイバが前記光反応セルの多角
形の各室内へ装填される光反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3327336A JPH05154387A (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 光反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3327336A JPH05154387A (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 光反応装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05154387A true JPH05154387A (ja) | 1993-06-22 |
Family
ID=18198001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3327336A Pending JPH05154387A (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 光反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05154387A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11216365A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-08-10 | Tao:Kk | 光触媒体、光触媒装置及び収容装置 |
| US6468428B1 (en) | 1996-02-28 | 2002-10-22 | Hoya Corporation | Glass material for carrying a photocatalyst, filter device using the same and light irradiating method |
-
1991
- 1991-12-11 JP JP3327336A patent/JPH05154387A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6468428B1 (en) | 1996-02-28 | 2002-10-22 | Hoya Corporation | Glass material for carrying a photocatalyst, filter device using the same and light irradiating method |
| JPH11216365A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-08-10 | Tao:Kk | 光触媒体、光触媒装置及び収容装置 |
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