JPH0724321A - 光触媒 - Google Patents
光触媒Info
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- JPH0724321A JPH0724321A JP5168101A JP16810193A JPH0724321A JP H0724321 A JPH0724321 A JP H0724321A JP 5168101 A JP5168101 A JP 5168101A JP 16810193 A JP16810193 A JP 16810193A JP H0724321 A JPH0724321 A JP H0724321A
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- hydrogen
- photocatalyst
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- solar rays
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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
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 可視域の光を用いて水を光分解し、水素と酸
素の少なくとも一方を生成させることの可能な不均一系
光触媒を提供する。 【構成】 一般式（Ｉ）：（Ｂｉ2Ｏ2）Ａn-1ＢnＯ3n+1
で表されるビスマス層状構造酸化物、または２種以上の
一般式（Ｉ）で表されるビスマス層状構造酸化物の固溶
体からなる光触媒である。
素の少なくとも一方を生成させることの可能な不均一系
光触媒を提供する。 【構成】 一般式（Ｉ）：（Ｂｉ2Ｏ2）Ａn-1ＢnＯ3n+1
で表されるビスマス層状構造酸化物、または２種以上の
一般式（Ｉ）で表されるビスマス層状構造酸化物の固溶
体からなる光触媒である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水を光分解して水素と
酸素の少なくとも一方を生成させる際に使用される新規
な不均一系触媒に関する。
酸素の少なくとも一方を生成させる際に使用される新規
な不均一系触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】エネルギー問題を環境問題と共に考える
とき、ＣＯ2の排出や放射能の放出のないクリーンなエ
ネルギー源として水素が有用である。そして、水素を生
成するためのエネルギー源も、もちろんクリーンなエネ
ルギーである必要があり、太陽光を用いることが最善で
ある。
とき、ＣＯ2の排出や放射能の放出のないクリーンなエ
ネルギー源として水素が有用である。そして、水素を生
成するためのエネルギー源も、もちろんクリーンなエネ
ルギーである必要があり、太陽光を用いることが最善で
ある。
【０００３】水素を光エネルギーから直接生成させる方
法として、光（例えば太陽光）で水を分解させる方法が
ある。この水の光分解には、通常、適当な光触媒が必要
とされる。これまで、例えばＴｉＯ2やＳｒＴｉＯ3等の
不均一系触媒が知られている。
法として、光（例えば太陽光）で水を分解させる方法が
ある。この水の光分解には、通常、適当な光触媒が必要
とされる。これまで、例えばＴｉＯ2やＳｒＴｉＯ3等の
不均一系触媒が知られている。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
のＴｉＯ2やＳｒＴｉＯ3等の不均一系触媒を用いて水を
光分解した場合、これらのバンドギャップが３ｅＶ以上
と広いため太陽光を用いても、その主成分である可視域
の光を利用できないという問題点を有していた。本発明
は、従来のこのような問題を解決し、可視域の光を用い
て水を光分解し、水素と酸素の少なくとも一方を生成さ
せることの可能な不均一系触媒を提供することを目的と
する。
のＴｉＯ2やＳｒＴｉＯ3等の不均一系触媒を用いて水を
光分解した場合、これらのバンドギャップが３ｅＶ以上
と広いため太陽光を用いても、その主成分である可視域
の光を利用できないという問題点を有していた。本発明
は、従来のこのような問題を解決し、可視域の光を用い
て水を光分解し、水素と酸素の少なくとも一方を生成さ
せることの可能な不均一系触媒を提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
の結果、下記の式で表されるビスマス層状構造酸化物
が、可視光で水を分解することをを見い出し、本発明を
成すに至った。すなわち、本発明は第１に、一般式
（Ｉ）（Ｂｉ2Ｏ2）Ａn-1ＢnＯ3n+1またはＢｉ2Ａn-1Ｂ
nＯ3n+3で表されるビスマス層状構造酸化物からなるこ
とを特徴とする、光で水を分解し水素と酸素の少なくと
も一方を生成させる光触媒を提供する。
の結果、下記の式で表されるビスマス層状構造酸化物
が、可視光で水を分解することをを見い出し、本発明を
成すに至った。すなわち、本発明は第１に、一般式
（Ｉ）（Ｂｉ2Ｏ2）Ａn-1ＢnＯ3n+1またはＢｉ2Ａn-1Ｂ
nＯ3n+3で表されるビスマス層状構造酸化物からなるこ
とを特徴とする、光で水を分解し水素と酸素の少なくと
も一方を生成させる光触媒を提供する。
【０００６】さらに、本発明は第２に、一般式（Ｉ）で
表され、ｎの数が異なる２種類のビスマス層状構造酸化
物の固溶体からなることを特徴とする、光で水を分解し
水素と酸素の少なくとも一方を生成させる光触媒を提供
する。また、本発明の光で水を分解し水素と酸素の少な
くとも一方を生成させる光触媒において、好ましくは、
一般式（Ｉ）のＢは第４周期の遷移元素から選ばれた一
つ以上の元素である。
表され、ｎの数が異なる２種類のビスマス層状構造酸化
物の固溶体からなることを特徴とする、光で水を分解し
水素と酸素の少なくとも一方を生成させる光触媒を提供
する。また、本発明の光で水を分解し水素と酸素の少な
くとも一方を生成させる光触媒において、好ましくは、
一般式（Ｉ）のＢは第４周期の遷移元素から選ばれた一
つ以上の元素である。
【０００７】
【作用】一般式（Ｉ）において、Ａで表される元素とし
ては具体的には、Ｎａ、Ｋ、Ｐｂ、Ｂａ、Ｂｉ等が含ま
れる。Ｂで表される元素は、遷移元素であるが、第４周
期の遷移元素、具体的にはＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ等から選ば
れた一つ以上の元素であれば、より可視域の光に対して
活性であり好ましい。
ては具体的には、Ｎａ、Ｋ、Ｐｂ、Ｂａ、Ｂｉ等が含ま
れる。Ｂで表される元素は、遷移元素であるが、第４周
期の遷移元素、具体的にはＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ等から選ば
れた一つ以上の元素であれば、より可視域の光に対して
活性であり好ましい。
【０００８】これの光触媒の光触媒活性を高めるため
に、従来から知られているＴｉＯ2やＳｒＴｉＯ等の光
触媒において、助触媒として用いられるＰｔやＮｉＯ等
を担持してもよい。また、これらの光触媒活性は、水を
分解して水素や酸素を得る光触媒に限定されず、有機物
の分解等の酸化還元反応に用いることもできる。
に、従来から知られているＴｉＯ2やＳｒＴｉＯ等の光
触媒において、助触媒として用いられるＰｔやＮｉＯ等
を担持してもよい。また、これらの光触媒活性は、水を
分解して水素や酸素を得る光触媒に限定されず、有機物
の分解等の酸化還元反応に用いることもできる。
【０００９】以下、実施例により本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１０】
【実施例１】酸化ビスマス20.97g と酸化鉄0.80g酸化チ
タン4.79gを粉砕混合し１０００℃１０時間の熱処理を
施した。得られた焼成物を乳鉢で粉砕しＸＲＤ（粉末Ｘ
線回折法）によりＢｉ9Ｔｉ6ＦｅＯ27（Ｂｉ4Ｔｉ3Ｏ12
とＢｉ5Ｔｉ3ＦｅＯ15であることを確認した。その他、
下記第１表の化合物は同様に調整した。触媒活性の評価
は３００mlのフラスコに犠牲剤としてのメタノール５０
mlと水２００mlと塩化白金酸１０ｍｇと触媒０．５ｇを
仕込み、マグネチックスタラーで撹拌しながら４２０nm
以下の光をカットするフィルターを付けた５００Ｗのキ
セノンランプを用いて光照射した。光照射後１時間毎に
水素の生成量をガスクロマトグラフィーで測定し、定常
活性を求めた。この結果を下記第１表に示す。
タン4.79gを粉砕混合し１０００℃１０時間の熱処理を
施した。得られた焼成物を乳鉢で粉砕しＸＲＤ（粉末Ｘ
線回折法）によりＢｉ9Ｔｉ6ＦｅＯ27（Ｂｉ4Ｔｉ3Ｏ12
とＢｉ5Ｔｉ3ＦｅＯ15であることを確認した。その他、
下記第１表の化合物は同様に調整した。触媒活性の評価
は３００mlのフラスコに犠牲剤としてのメタノール５０
mlと水２００mlと塩化白金酸１０ｍｇと触媒０．５ｇを
仕込み、マグネチックスタラーで撹拌しながら４２０nm
以下の光をカットするフィルターを付けた５００Ｗのキ
セノンランプを用いて光照射した。光照射後１時間毎に
水素の生成量をガスクロマトグラフィーで測定し、定常
活性を求めた。この結果を下記第１表に示す。
【００１１】 第１表 水素生成量（μｍｏｌ／Ｈ） Ｂｉ9Ｔｉ6ＦｅＯ27 ３３６ Ｂｉ9Ｃｒ6ＦｅＯ27 ２８５
【００１２】
【発明の効果】以上の通り、本発明の光触媒は、可視域
の光に対して活性であるので、可視域の光を主成分とす
る太陽光を有効に用いて水を分解し、水素あるいは酸素
を得ることが可能となる。
の光に対して活性であるので、可視域の光を主成分とす
る太陽光を有効に用いて水を分解し、水素あるいは酸素
を得ることが可能となる。
Claims (4)
- 【請求項１】一般式（Ｉ）：（Ｂｉ2Ｏ2）Ａn-1ＢnＯ
3n+1またはＢｉ2Ａn-1ＢnＯ3n+3 （式中、Ａは一つ以上の１価、２価または３価の金属イ
オン、Ｂは一つ以上の遷移元素、ｎは２以上の整数であ
る）で表されるビスマス層状構造酸化物からなることを
特徴とする、光で水を分解し水素と酸素の少なくとも一
方を生成させる光触媒。 - 【請求項２】一般式（Ｉ）：（Ｂｉ2Ｏ2）Ａn-1ＢnＯ
3n+1またはＢｉ2Ａn-1ＢnＯ3n+3 （式中、Ａは一つ以上の１価、２価または３価の金属イ
オン、Ｂは一つ以上の遷移元素、ｎは２以上の整数であ
る）で表され、ｎの数が異なる２種類のビスマス層状構
造酸化物の固溶体からなることを特徴とする、光で水を
分解し水素と酸素の少なくとも一方を生成させる光触
媒。 - 【請求項３】請求項１に記載の光触媒において、前記一
般式（Ｉ）のＢが第４周期の遷移元素から選ばれた一つ
以上の元素であることを特徴とする、光で水を分解し水
素と酸素の少なくとも一方を生成させる光触媒。 - 【請求項４】請求項２に記載の光触媒において、前記一
般式（Ｉ）のＢが第４周期の遷移元素から選ばれた一つ
以上の元素であることを特徴とする、光で水を分解し水
素と酸素の少なくとも一方を生成させる光触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5168101A JPH0724321A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 光触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5168101A JPH0724321A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 光触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0724321A true JPH0724321A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=15861862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5168101A Pending JPH0724321A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 光触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724321A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005034716A (ja) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | National Institute For Materials Science | アルカリ金属及びＡｇのビスマス複合酸化物可視光応答性光触媒とそれを用いた有害化学物質分解除去方法 |
| JP2010274187A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 可視光応答性組成物とこれを用いた光電極、光触媒、光センサー |
| CN111790412A (zh) * | 2019-04-08 | 2020-10-20 | 陈锦章 | 还原二氧化碳产制碳化合物的方法 |
-
1993
- 1993-07-07 JP JP5168101A patent/JPH0724321A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005034716A (ja) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | National Institute For Materials Science | アルカリ金属及びＡｇのビスマス複合酸化物可視光応答性光触媒とそれを用いた有害化学物質分解除去方法 |
| JP2010274187A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 可視光応答性組成物とこれを用いた光電極、光触媒、光センサー |
| CN111790412A (zh) * | 2019-04-08 | 2020-10-20 | 陈锦章 | 还原二氧化碳产制碳化合物的方法 |
| CN111790412B (zh) * | 2019-04-08 | 2023-05-02 | 陈锦章 | 还原二氧化碳产制碳化合物的方法 |
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