JPH0724329A - 光触媒 - Google Patents
光触媒Info
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- JPH0724329A JPH0724329A JP5168100A JP16810093A JPH0724329A JP H0724329 A JPH0724329 A JP H0724329A JP 5168100 A JP5168100 A JP 5168100A JP 16810093 A JP16810093 A JP 16810093A JP H0724329 A JPH0724329 A JP H0724329A
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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
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）：Ａ3+Ｂ3+Ｏ3 （式中Ａおよび
Ｂは３価の元素である）または一般式（II）：Ａ2+Ｂ3+
Ｏx （式ちゅうＡは２価の元素、Ｂは３価の元素、ｘは
任意の実数である）で表されるペロブスカイト化合物、
またはこれら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）：Ａ3+Ｂ3+Ｏ3 （式中Ａおよび
Ｂは３価の元素である）または一般式（II）：Ａ2+Ｂ3+
Ｏx （式ちゅうＡは２価の元素、Ｂは３価の元素、ｘは
任意の実数である）で表されるペロブスカイト化合物、
またはこれらの固溶体からなる光触媒である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光触媒に関する。さらに
詳しくは、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新規な不均一系触媒に関する。
詳しくは、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
ネルギー源である水素が有用である。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
ネルギー源である水素が有用である。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ペロブスカイト化合物が可
視光で水を分解することを見い出し、本発明を成すに至
った。すなわち、本発明は、 一般式（Ｉ）：Ａ3+Ｂ3+Ｏ3 （式中、ＡおよびＢは３価の元素である）または 一般式（II）：Ａ2+Ｂ3+ＯX （式中、Ａは２価の元素、Ｂは３価の元素、ｘは任意の
実数である）で表されるペロブスカイト化合物、または
これら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、本発明の光触媒において、好ましくは、
一般式（Ｉ）及び一般式（II）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。
の結果、下記の式で表されるペロブスカイト化合物が可
視光で水を分解することを見い出し、本発明を成すに至
った。すなわち、本発明は、 一般式（Ｉ）：Ａ3+Ｂ3+Ｏ3 （式中、ＡおよびＢは３価の元素である）または 一般式（II）：Ａ2+Ｂ3+ＯX （式中、Ａは２価の元素、Ｂは３価の元素、ｘは任意の
実数である）で表されるペロブスカイト化合物、または
これら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、本発明の光触媒において、好ましくは、
一般式（Ｉ）及び一般式（II）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。
【０００６】さらに、好ましくは、一般式（Ｉ）のＡは
ランタノイドから選ばれた一つ以上の元素である。さら
に、好ましくは、一般式（II）のＡがアルカリ土類金属
から選ばれた一つ以上の元素である。
ランタノイドから選ばれた一つ以上の元素である。さら
に、好ましくは、一般式（II）のＡがアルカリ土類金属
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、Ｂｉ、Ｃｒ、Ｙ、ランタノイド等がが
含まれる。なお、Ａで表される元素は、ランタノイド、
具体的には、Ｌａ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｃｅ等から選ばれた一
つ以上の元素であれば、構造が安定であり好ましい。
ては具体的には、Ｂｉ、Ｃｒ、Ｙ、ランタノイド等がが
含まれる。なお、Ａで表される元素は、ランタノイド、
具体的には、Ｌａ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｃｅ等から選ばれた一
つ以上の元素であれば、構造が安定であり好ましい。
【０００８】一般式（Ｉ）において、Ｂで表される元素
としては具体的には、Ａｌ、Ｂｉ、Ｒｈ、Ｓｃ等が含ま
れる。なお、Ｂで表される元素は、第４周期の遷移元
素、具体的には、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ等から選ばれ
た一つ以上の元素であれば、可視域の光に対してより活
性であり好ましい。一般式（II）において、Ａで表され
る元素は、アルカリ土類金属、具体的にはＢａ、Ｓｒ等
から選ばれた一つ以上の元素であれば、構造が安定であ
り好ましい。
としては具体的には、Ａｌ、Ｂｉ、Ｒｈ、Ｓｃ等が含ま
れる。なお、Ｂで表される元素は、第４周期の遷移元
素、具体的には、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ等から選ばれ
た一つ以上の元素であれば、可視域の光に対してより活
性であり好ましい。一般式（II）において、Ａで表され
る元素は、アルカリ土類金属、具体的にはＢａ、Ｓｒ等
から選ばれた一つ以上の元素であれば、構造が安定であ
り好ましい。
【０００９】一般式（II）において、Ｂで表される元素
としては具体的には、Ａｌ、Ｂｉ等が含まれる。なお、
Ｂで表される元素は、第４周期の遷移元素、具体的には
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ等から選ばれた一つ以上の元素
であれば、可視域の光に対して活性であり好ましい。こ
れら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。
としては具体的には、Ａｌ、Ｂｉ等が含まれる。なお、
Ｂで表される元素は、第４周期の遷移元素、具体的には
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ等から選ばれた一つ以上の元素
であれば、可視域の光に対して活性であり好ましい。こ
れら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。
【００１０】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。さらに、これ
らの光触媒は、粉体として使用されるだけでなく担体に
担持した状態でも、また膜の形態であっても光触媒活性
は保たれる。よって形態は限定されない。
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。さらに、これ
らの光触媒は、粉体として使用されるだけでなく担体に
担持した状態でも、また膜の形態であっても光触媒活性
は保たれる。よって形態は限定されない。
【００１１】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。
【００１２】
【実施例１】炭酸ランタン26.84g と酸化鉄13.16g を粉
砕混合し１２００℃１０時間の熱処理を施した。得られ
た焼成物を粉砕しＸＲＤによりＬａＦｅＯ3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であ
るメタノール５０mlと水２００mlと塩化白金酸２０ｍｇ
と触媒１ｇ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。
砕混合し１２００℃１０時間の熱処理を施した。得られ
た焼成物を粉砕しＸＲＤによりＬａＦｅＯ3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であ
るメタノール５０mlと水２００mlと塩化白金酸２０ｍｇ
と触媒１ｇ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。
【００１３】 第１表 水素生成量（μｍｏｌ／Ｈ） ＬａＣｒＯ3 ０．１ ＳｒＣｒＯX ０．２ ＬａＭｎＯ3 ０．３ ＳｒＭｎＯX ０．４ ＬａＦｅＯ3 ０．６ ＳｒＦｅＯX ０．４ ＮｄＦｅＯ3 ０．７ ＬａＣｏＯ3 ０．１ ＳｒＣｏＯx ０．１
【００１４】
【発明の効果】以上のとおり、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。
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。
Claims (7)
- 【請求項１】一般式（Ｉ）：Ａ3+Ｂ3+Ｏ3 （式中、ＡおよびＢは３価の元素である）で表されるペ
ロブスカイト化合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】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３】請求項１に記載の光触媒において、前記一
般式（Ｉ）のＡがランタノイド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】一般式（II）：Ａ2+Ｂ3+ＯX （式中、Ａは２価の元素、Ｂは３価の元素、ｘは任意の
実数である）で表されるペロブスカイト化合物からなる
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５】請求項４に記載の光触媒において、前記一
般式（II）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６】請求項４に記載の光触媒において、前記一
般式（II）のＡがアルカリ土類金属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７】一般式（Ｉ）：Ａ3+Ｂ3+Ｏ3 （式中、ＡおよびＢは３価の元素である）及び 一般式（II）：Ａ2+Ｂ3+ＯX （式中、Ａは２価の元素、Ｂは３価の元素、ｘは任意の
実数である）で表されるペロブスカイト化合物の固溶体
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5168100A JPH0724329A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 光触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5168100A JPH0724329A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 光触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0724329A true JPH0724329A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=15861843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5168100A Pending JPH0724329A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 光触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724329A (ja) |
Cited By (16)
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| JP2003033662A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-04 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 可視光領域で触媒活性を有する光触媒 |
| WO2003013727A1 (fr) * | 2001-08-08 | 2003-02-20 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Photocatalyseur presentant une activite catalytique, y compris dans une zone de lumiere visible |
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| WO2010104146A1 (ja) | 2009-03-11 | 2010-09-16 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | コーティング組成物、塗膜、積層体、及び積層体の製造方法 |
| WO2011093495A1 (ja) | 2010-02-01 | 2011-08-04 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | 塗料及び積層体 |
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| WO2019163918A1 (ja) | 2018-02-23 | 2019-08-29 | 旭化成株式会社 | 高耐久防曇塗膜およびコーティング組成物 |
| CN111659412A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-09-15 | 中北大学 | La0.7Sr0.3MnO3/α-Fe2O3制备及其光催化作用 |
-
1993
- 1993-07-07 JP JP5168100A patent/JPH0724329A/ja active Pending
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