JPH08192149A - 光分解用触媒を用いた硝酸イオンの除去方法 - Google Patents
光分解用触媒を用いた硝酸イオンの除去方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光分解用触媒を用いて太陽光で効率よく硝酸
イオンを除去することのできる方法を提供する。 【構成】 光により励起される半導体を陽イオン交換性
層状化合物又は陰イオン交換性層状化合物に包接してな
る光分解用触媒を硝酸イオン含有水溶液に添加し、前記
水溶液に光を照射することによって、前記水溶液中の硝
酸イオンを除去する。
イオンを除去することのできる方法を提供する。 【構成】 光により励起される半導体を陽イオン交換性
層状化合物又は陰イオン交換性層状化合物に包接してな
る光分解用触媒を硝酸イオン含有水溶液に添加し、前記
水溶液に光を照射することによって、前記水溶液中の硝
酸イオンを除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、硝酸イオンの光分解用
触媒を用いた硝酸イオンの除去方法に関し、特に太陽光
によって効率良く硝酸イオンを除去する方法に関する。
触媒を用いた硝酸イオンの除去方法に関し、特に太陽光
によって効率良く硝酸イオンを除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
都市人工の増加に伴い、硝酸イオン（ＮＯ3 - ）による
自然水の汚染が深刻化している。現在、様々な硝酸イオ
ン除去法が検討されているが、化学的あるいは電気化学
的な試みは極めて少ない。これは硝酸イオンが中性及び
アルカリ性溶液中では、化学的、電気的に不活性である
ことに起因する。また従来の化学的あるいは電気化学的
除去方法では、処理コストが非常に高い。
都市人工の増加に伴い、硝酸イオン（ＮＯ3 - ）による
自然水の汚染が深刻化している。現在、様々な硝酸イオ
ン除去法が検討されているが、化学的あるいは電気化学
的な試みは極めて少ない。これは硝酸イオンが中性及び
アルカリ性溶液中では、化学的、電気的に不活性である
ことに起因する。また従来の化学的あるいは電気化学的
除去方法では、処理コストが非常に高い。
【０００３】本発明者らは、特願平5-259121号で太陽光
などの可視光を利用して水を酸素と水素ガスに分解でき
る触媒を提案した。このように、光分解触媒を用いて太
陽光により、硝酸イオンを除去できれば、低いコストで
硝酸イオンを除去できる。
などの可視光を利用して水を酸素と水素ガスに分解でき
る触媒を提案した。このように、光分解触媒を用いて太
陽光により、硝酸イオンを除去できれば、低いコストで
硝酸イオンを除去できる。
【０００４】したがって、本発明の目的は、光分解用触
媒を用いて太陽光で効率よく硝酸イオンを除去すること
のできる方法を提供することである。
媒を用いて太陽光で効率よく硝酸イオンを除去すること
のできる方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、太陽光によって励起される半導体
を、陽イオン交換性層状化合物又は陰イオン交換性層状
化合物に包接した光分解用触媒として利用すれば、アル
カリ化合物又はアルコール等の水溶液中で、太陽光によ
って効率よく硝酸イオンを除去することができることを
発見し、本発明を完成した。
の結果、本発明者は、太陽光によって励起される半導体
を、陽イオン交換性層状化合物又は陰イオン交換性層状
化合物に包接した光分解用触媒として利用すれば、アル
カリ化合物又はアルコール等の水溶液中で、太陽光によ
って効率よく硝酸イオンを除去することができることを
発見し、本発明を完成した。
【０００６】すなわち、本発明の硝酸イオンの除去方法
は、光により励起される半導体を陽イオン交換性層状化
合物又は陰イオン交換性層状化合物に包接してなる光分
解用触媒を硝酸イオン含有水溶液に添加し、前記水溶液
に光を照射することによって、前記水溶液中の硝酸イオ
ンを除去することを特徴とする。
は、光により励起される半導体を陽イオン交換性層状化
合物又は陰イオン交換性層状化合物に包接してなる光分
解用触媒を硝酸イオン含有水溶液に添加し、前記水溶液
に光を照射することによって、前記水溶液中の硝酸イオ
ンを除去することを特徴とする。
【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。〔１〕光分解用触媒の構成 本発明で用いる光分解用触媒は、太陽光により励起され
る半導体(a) を陽イオン交換性層状化合物(b) 又は陰イ
オン交換性層状化合物(c) に包接してなる。
る半導体(a) を陽イオン交換性層状化合物(b) 又は陰イ
オン交換性層状化合物(c) に包接してなる。
【０００８】(a) 半導体 半導体は、太陽光により励起されるものであり、具体的
にはＣｄ1-X ＺｎX Ｓ（ただし、０≦Ｘ≦1.0 であ
る。）で表される。Ｘ＝０の場合はＣｄＳであり、Ｘ＝
１の場合はＺｎＳである。好ましいＸの範囲は、0.05〜
0.3 である。
にはＣｄ1-X ＺｎX Ｓ（ただし、０≦Ｘ≦1.0 であ
る。）で表される。Ｘ＝０の場合はＣｄＳであり、Ｘ＝
１の場合はＺｎＳである。好ましいＸの範囲は、0.05〜
0.3 である。
【０００９】上記半導体は、太陽光で効率良く水を分解
するが、水溶液に溶解しやすく安定性が低いため、以下
説明するイオン交換性層状化合物の層間に包接する。
するが、水溶液に溶解しやすく安定性が低いため、以下
説明するイオン交換性層状化合物の層間に包接する。
【００１０】(b) 陽イオン交換性層状化合物 陽イオン交換性層状化合物は、層状の格子間に有する陽
イオンを、化合物の外部の陽イオンと交換できればいか
なるものでもよいが、具体的にはＨ2 Ｔｉ4 Ｏ9 、Ｈ4
Ｎｂ6 Ｏ17、ＨＢｉＮｂ2 Ｏ7 、Ｈ2 Ｌａ2 Ｔｉ3 Ｏ10
及びＨＮｂ3Ｏ8 等が好ましく、特にＨ2 Ｔｉ4 Ｏ9
及びＨ4 Ｎｂ6 Ｏ17が好ましい。
イオンを、化合物の外部の陽イオンと交換できればいか
なるものでもよいが、具体的にはＨ2 Ｔｉ4 Ｏ9 、Ｈ4
Ｎｂ6 Ｏ17、ＨＢｉＮｂ2 Ｏ7 、Ｈ2 Ｌａ2 Ｔｉ3 Ｏ10
及びＨＮｂ3Ｏ8 等が好ましく、特にＨ2 Ｔｉ4 Ｏ9
及びＨ4 Ｎｂ6 Ｏ17が好ましい。
【００１１】上記陽イオン交換性層状化合物は、Ｋ2 Ｔ
ｉ4 Ｏ9 、Ｋ4 Ｎｂ6 Ｏ17、ＫＢｉＮｂ2 Ｏ7 、Ｋ2 Ｌ
ａ2 Ｔｉ3 Ｏ10 及びＫＮｂ3 Ｏ8 の粉末を0.1 〜10Ｎ
の塩酸等の水溶液中に１〜24時間分散させ、層間のＫ+
をＨ+ にイオン交換することにより得られる。
ｉ4 Ｏ9 、Ｋ4 Ｎｂ6 Ｏ17、ＫＢｉＮｂ2 Ｏ7 、Ｋ2 Ｌ
ａ2 Ｔｉ3 Ｏ10 及びＫＮｂ3 Ｏ8 の粉末を0.1 〜10Ｎ
の塩酸等の水溶液中に１〜24時間分散させ、層間のＫ+
をＨ+ にイオン交換することにより得られる。
【００１２】(c) 陰イオン交換性層状化合物 陰イオン交換性層状化合物は、層状の格子間に有する陰
イオンを、化合物の外部の陰イオンと交換できればいか
なるものでもよいが、具体的には層状複水酸化物である
［Ｍ(II)1-Y Ｍ(III) Y （ＯＨ）2 ］（ＣＯ3 ）
Y/2 （ただし、Ｍ(II)は、Ｍｇ2+、Ｚｎ2+、Ｃｕ2+、Ｎ
ｉ2+及びＣｏ2+からなる群から選ばれた１種の金属であ
り、Ｍ(III) は、Ａｌ3+、Ｃｒ3+及びＦｅ3+からなる群
から選ばれた１種の金属であり、0.17≦Ｙ≦0.33であ
る。）が好ましい。Ｙが0.17未満では、Ｍｇ（ＯＨ）2
やＭｇＣＯ3 が混入し、0.33を超えるとＡｌ（ＯＨ）3
が混入する。
イオンを、化合物の外部の陰イオンと交換できればいか
なるものでもよいが、具体的には層状複水酸化物である
［Ｍ(II)1-Y Ｍ(III) Y （ＯＨ）2 ］（ＣＯ3 ）
Y/2 （ただし、Ｍ(II)は、Ｍｇ2+、Ｚｎ2+、Ｃｕ2+、Ｎ
ｉ2+及びＣｏ2+からなる群から選ばれた１種の金属であ
り、Ｍ(III) は、Ａｌ3+、Ｃｒ3+及びＦｅ3+からなる群
から選ばれた１種の金属であり、0.17≦Ｙ≦0.33であ
る。）が好ましい。Ｙが0.17未満では、Ｍｇ（ＯＨ）2
やＭｇＣＯ3 が混入し、0.33を超えるとＡｌ（ＯＨ）3
が混入する。
【００１３】〔２〕光分解用触媒の製造方法 光分解用触媒は、以上説明した半導体を、(1) 陽イオン
交換性層状化合物に包接させるか、または(2) 陰イオン
交換性層状化合物に包接させてなるが、その具体的な製
造方法をそれぞれについて説明する。
交換性層状化合物に包接させるか、または(2) 陰イオン
交換性層状化合物に包接させてなるが、その具体的な製
造方法をそれぞれについて説明する。
【００１４】(1) 陽イオン交換性層状化合物への包接 Ｋ2 Ｔｉ4 Ｏ9 、Ｋ4 Ｎｂ6 Ｏ17、ＫＢｉＮｂ2 Ｏ7 、
Ｋ2 Ｌａ2 Ｔｉ3 Ｏ10及びＫＮｂ3 Ｏ8 等の層状化合物
を塩酸等の水溶液中に分散させて得られたＨ2Ｔｉ4 Ｏ
9 、Ｈ4 Ｎｂ6 Ｏ17、ＨＢｉＮｂ2 Ｏ7 、Ｈ2 Ｌａ2 Ｔ
ｉ3 Ｏ10 及びＨＮｂ3 Ｏ8 等の陽イオン交換性層状化
合物を、ｎ−ヘキサン等の有機溶媒又は水に分散させ
る。次いでｎ−Ｃ8 Ｈ17ＮＨ2 やｎ−Ｃ3 Ｈ7 ＮＨ2 等
のアルキルアミンを添加し、室温以上かつｎ−ヘキサン
等の有機溶媒又は水の沸点未満の温度下で１時間〜１週
間反応させ、層間のＨ+ をアルキルアンモニウムイオン
とイオン交換する。なお、アルキルアミンがｎ−Ｃ3 Ｈ
7 ＮＨ2 等水溶性のものである場合、溶媒に水を用い、
アルキルアミンがｎ−Ｃ8 Ｈ17ＮＨ2 等水に不溶である
場合、溶媒にｎ−ヘキサン等の有機溶媒を用いる。
Ｋ2 Ｌａ2 Ｔｉ3 Ｏ10及びＫＮｂ3 Ｏ8 等の層状化合物
を塩酸等の水溶液中に分散させて得られたＨ2Ｔｉ4 Ｏ
9 、Ｈ4 Ｎｂ6 Ｏ17、ＨＢｉＮｂ2 Ｏ7 、Ｈ2 Ｌａ2 Ｔ
ｉ3 Ｏ10 及びＨＮｂ3 Ｏ8 等の陽イオン交換性層状化
合物を、ｎ−ヘキサン等の有機溶媒又は水に分散させ
る。次いでｎ−Ｃ8 Ｈ17ＮＨ2 やｎ−Ｃ3 Ｈ7 ＮＨ2 等
のアルキルアミンを添加し、室温以上かつｎ−ヘキサン
等の有機溶媒又は水の沸点未満の温度下で１時間〜１週
間反応させ、層間のＨ+ をアルキルアンモニウムイオン
とイオン交換する。なお、アルキルアミンがｎ−Ｃ3 Ｈ
7 ＮＨ2 等水溶性のものである場合、溶媒に水を用い、
アルキルアミンがｎ−Ｃ8 Ｈ17ＮＨ2 等水に不溶である
場合、溶媒にｎ−ヘキサン等の有機溶媒を用いる。
【００１５】得られた化合物を、Ｃｄ2+及び／又はＺｎ
2+の塩（酢酸塩等）の水溶液に懸濁し、室温以上かつ水
溶液の沸点（約100 ℃）未満の温度下で１時間〜１週間
反応させ、層間のアルキルアンモニウムイオンと、Ｃｄ
2+及び／又はＺｎ2+とをイオン交換する。その化合物を
乾燥させることなく０〜60℃程度の温度下で、0.5 〜２
時間Ｈ2 Ｓと反応させ、層間のＣｄ2+及び／又はＺｎ2+
をＣｄ1-X ＺｎX Ｓ（ただし、０≦Ｘ≦1.0 である。）
とする。なお、Ｘの値は水溶液中のＣｄ2+とＺｎ2+の組
成比を変えることにより調整することができる。
2+の塩（酢酸塩等）の水溶液に懸濁し、室温以上かつ水
溶液の沸点（約100 ℃）未満の温度下で１時間〜１週間
反応させ、層間のアルキルアンモニウムイオンと、Ｃｄ
2+及び／又はＺｎ2+とをイオン交換する。その化合物を
乾燥させることなく０〜60℃程度の温度下で、0.5 〜２
時間Ｈ2 Ｓと反応させ、層間のＣｄ2+及び／又はＺｎ2+
をＣｄ1-X ＺｎX Ｓ（ただし、０≦Ｘ≦1.0 である。）
とする。なお、Ｘの値は水溶液中のＣｄ2+とＺｎ2+の組
成比を変えることにより調整することができる。
【００１６】陽イオン交換性層状化合物に包接する半導
体の比率としては、陽イオン交換性層状化合物を100 重
量部としたとき、１〜50重量部が好ましく、特に10〜20
重量部が好ましい。
体の比率としては、陽イオン交換性層状化合物を100 重
量部としたとき、１〜50重量部が好ましく、特に10〜20
重量部が好ましい。
【００１７】(2) 陰イオン交換性層状化合物への包接 ［Ｍ(II)1-Y Ｍ(III) Y （ＯＨ）2 ］（ＣＯ3 ）
Y/2 （ただし、Ｍ(II)は、Ｍｇ2+、Ｚｎ2+、Ｃｕ2+、Ｎ
ｉ2+及びＣｏ2+からなる群から選ばれた１種の金属であ
り、Ｍ(III) は、Ａｌ3+、Ｃｒ3+及びＦｅ3+からなる群
から選ばれた１種の金属であり、0.17≦Ｙ≦0.33であ
る。）等の層状複水酸化物を、450 〜800 ℃で0.1 〜１
時間仮焼し、岩塩構造型酸化物とする。
Y/2 （ただし、Ｍ(II)は、Ｍｇ2+、Ｚｎ2+、Ｃｕ2+、Ｎ
ｉ2+及びＣｏ2+からなる群から選ばれた１種の金属であ
り、Ｍ(III) は、Ａｌ3+、Ｃｒ3+及びＦｅ3+からなる群
から選ばれた１種の金属であり、0.17≦Ｙ≦0.33であ
る。）等の層状複水酸化物を、450 〜800 ℃で0.1 〜１
時間仮焼し、岩塩構造型酸化物とする。
【００１８】得られた酸化物を、Ｃｄ2+及び／又はＺｎ
2+を含むキレート化剤（ＥＤＴＡ等）の水溶液に懸濁
し、約６０℃で１〜24時間撹拌して層間にＣｄ（ＥＤＴ
Ａ）2-及び／又はＺｎ（ＥＤＴＡ）2-をインターカレー
トした層状複水酸化物とする。その化合物を0.5 〜２時
間Ｈ2 Ｓガスと反応させるか、または0.5 〜２時間硫化
アルカリ（Ｎａ2 Ｓ等）の水溶液と反応させ、層間のＣ
ｄ（ＥＤＴＡ）2-及び／又はＺｎ（ＥＤＴＡ）2-をＣｄ
1-X ＺｎX Ｓ（ただし、０≦Ｘ≦1.0 である。）とす
る。なお、Ｘの値は上記水溶液中のＣｄ2+とＺｎ2+の組
成比を変えることにより調整することができる。
2+を含むキレート化剤（ＥＤＴＡ等）の水溶液に懸濁
し、約６０℃で１〜24時間撹拌して層間にＣｄ（ＥＤＴ
Ａ）2-及び／又はＺｎ（ＥＤＴＡ）2-をインターカレー
トした層状複水酸化物とする。その化合物を0.5 〜２時
間Ｈ2 Ｓガスと反応させるか、または0.5 〜２時間硫化
アルカリ（Ｎａ2 Ｓ等）の水溶液と反応させ、層間のＣ
ｄ（ＥＤＴＡ）2-及び／又はＺｎ（ＥＤＴＡ）2-をＣｄ
1-X ＺｎX Ｓ（ただし、０≦Ｘ≦1.0 である。）とす
る。なお、Ｘの値は上記水溶液中のＣｄ2+とＺｎ2+の組
成比を変えることにより調整することができる。
【００１９】陰イオン交換性層状化合物に包接する半導
体の比率としては、陰イオン交換性層状化合物を100 重
量部としたとき、５〜50重量部が好ましく、特に10〜30
重量部が好ましい。
体の比率としては、陰イオン交換性層状化合物を100 重
量部としたとき、５〜50重量部が好ましく、特に10〜30
重量部が好ましい。
【００２０】以上は本発明で用いる光触媒及びその製造
方法について述べたが、さらに詳細な内容は特願平5-25
9121号の記載に従う。
方法について述べたが、さらに詳細な内容は特願平5-25
9121号の記載に従う。
【００２１】〔３〕硝酸イオンの除去方法 上記光分解用触媒を用いた本発明の硝酸イオンの除去方
法を以下説明する。硝酸イオンを除去するために、水溶
液がアルコール及び／又は還元性化合物を含有するのが
好ましく、またそれらの混合水溶液を使用してもよい。
アルコールとしては、２−アミノエタノール、メタノー
ル、エタノール等が好ましく、それらを混合したもので
あってもよい。濃度は0.1 〜１mol/リットルが好まし
い。還元性化合物としては、Ｎａ2 Ｓ、Ｎａ2 ＳＯ3 及
びＮａ2 Ｓ2 Ｏ3 等のアルカリ化合物が好ましく、それ
らの混合物であってもよい。濃度は0.1 〜１mol/リット
ルが好ましい。
法を以下説明する。硝酸イオンを除去するために、水溶
液がアルコール及び／又は還元性化合物を含有するのが
好ましく、またそれらの混合水溶液を使用してもよい。
アルコールとしては、２−アミノエタノール、メタノー
ル、エタノール等が好ましく、それらを混合したもので
あってもよい。濃度は0.1 〜１mol/リットルが好まし
い。還元性化合物としては、Ｎａ2 Ｓ、Ｎａ2 ＳＯ3 及
びＮａ2 Ｓ2 Ｏ3 等のアルカリ化合物が好ましく、それ
らの混合物であってもよい。濃度は0.1 〜１mol/リット
ルが好ましい。
【００２２】上記水溶液に光分解用触媒を添加する。光
分解用触媒の添加量は、0.5 〜５mg／cm3 が好ましく、
特に１〜３mg／cm3 が好ましい。このように光分解用触
媒を添加した水溶液に光を照射することによって水が分
解し、水素が発生するとともに、硝酸イオンが除去され
る。照射する光の波長は550 nm以下が好ましい。太陽光
の波長は350 〜2000nm程度であるため、本発明では太陽
光を照射してもよい。また、水溶液の温度は25〜60℃が
好ましい。
分解用触媒の添加量は、0.5 〜５mg／cm3 が好ましく、
特に１〜３mg／cm3 が好ましい。このように光分解用触
媒を添加した水溶液に光を照射することによって水が分
解し、水素が発生するとともに、硝酸イオンが除去され
る。照射する光の波長は550 nm以下が好ましい。太陽光
の波長は350 〜2000nm程度であるため、本発明では太陽
光を照射してもよい。また、水溶液の温度は25〜60℃が
好ましい。
【００２３】
【作用】上述したように、反応機構が完全に判明してい
ないが、本発明の硝酸イオン分解方法は、太陽光によっ
て励起される半導体を陽イオン交換性層状化合物又は陰
イオン交換性層状化合物に包接してなる光分解用触媒を
用い、アルコールの存在下で、水溶液中の硝酸イオンを
分解する。
ないが、本発明の硝酸イオン分解方法は、太陽光によっ
て励起される半導体を陽イオン交換性層状化合物又は陰
イオン交換性層状化合物に包接してなる光分解用触媒を
用い、アルコールの存在下で、水溶液中の硝酸イオンを
分解する。
【００２４】
【実施例】本発明を以下の具体的実施例によりさらに詳
細に説明する。実施例１〜２ 固相法により調製したＫ2 Ｔｉ4 Ｏ9 の粉末を50℃、１
Ｎの塩酸水溶液中に５０℃、１時間分散させ、陽イオン
交換性層状化合物Ｈ2 Ｔｉ4 Ｏ9 を得た。これをｎ−ヘ
キサン中に分散させ、イオン交換量でＨ2 Ｔｉ4 Ｏ9 の
５倍の量のｎ−Ｃ8 Ｈ17ＮＨ2 を添加し、50℃で３日間
反応させ、層間のＨ+ をオクチルアンモニウムイオンと
イオン交換した。
細に説明する。実施例１〜２ 固相法により調製したＫ2 Ｔｉ4 Ｏ9 の粉末を50℃、１
Ｎの塩酸水溶液中に５０℃、１時間分散させ、陽イオン
交換性層状化合物Ｈ2 Ｔｉ4 Ｏ9 を得た。これをｎ−ヘ
キサン中に分散させ、イオン交換量でＨ2 Ｔｉ4 Ｏ9 の
５倍の量のｎ−Ｃ8 Ｈ17ＮＨ2 を添加し、50℃で３日間
反応させ、層間のＨ+ をオクチルアンモニウムイオンと
イオン交換した。
【００２５】得られた化合物をＣｄ（ＣＨ3 ＣＯＯ）2
水溶液（イオン交換すべき量の20倍のＣｄ2+を含有）に
懸濁し、50℃で３日間反応させて層間のオクチルアンモ
ニウムイオンと、Ｃｄ2+とをイオン交換した。得られた
化合物を乾燥させることなく25℃で１時間Ｈ2 Ｓと反応
させ、ＣｄＳを層間に包接した光分解用触媒Ｈ2 Ｔｉ 4
Ｏ9 ／ＣｄＳを得た。
水溶液（イオン交換すべき量の20倍のＣｄ2+を含有）に
懸濁し、50℃で３日間反応させて層間のオクチルアンモ
ニウムイオンと、Ｃｄ2+とをイオン交換した。得られた
化合物を乾燥させることなく25℃で１時間Ｈ2 Ｓと反応
させ、ＣｄＳを層間に包接した光分解用触媒Ｈ2 Ｔｉ 4
Ｏ9 ／ＣｄＳを得た。
【００２６】得られた光分解用触媒Ｈ2 Ｔｉ4 Ｏ9 ／Ｃ
ｄＳ０．５ｇを、それぞれ５重量％のメタノール（実施
例１）及び５重量％のエタノール（実施例２）のＮａＯ
Ｈ（濃度１ｍＭ）水溶液に400 cm3 に添加し、波長が40
0 nm以上の100 Ｗ高圧水銀ランプの光を照射した。水溶
液中の硝酸イオンの初期濃度は１ｍＭである。このとき
の硝酸イオン残留率をそれぞれ図１に示す。
ｄＳ０．５ｇを、それぞれ５重量％のメタノール（実施
例１）及び５重量％のエタノール（実施例２）のＮａＯ
Ｈ（濃度１ｍＭ）水溶液に400 cm3 に添加し、波長が40
0 nm以上の100 Ｗ高圧水銀ランプの光を照射した。水溶
液中の硝酸イオンの初期濃度は１ｍＭである。このとき
の硝酸イオン残留率をそれぞれ図１に示す。
【００２７】比較例１ バルクのＣｄＳ０．５ｇを、実施例１と同じ水溶液（60
℃）400 cm3 に添加し、実施例１と同様にして光を照射
した。このときの硝酸イオン残留率を図１に示す。
℃）400 cm3 に添加し、実施例１と同様にして光を照射
した。このときの硝酸イオン残留率を図１に示す。
【００２８】図１から明らかなように、Ｈ2 Ｔｉ4 Ｏ9
の層間にＣｄＳを包接した光分解用触媒を用いた実施例
では、硝酸イオンの光分解が起こるが、バルクＣｄＳを
用いた比較例では、硝酸イオンの光分解が全く進行しな
かった。従って、光触媒とアルコール類と共存させる
と、可視光照射による光触媒反応により硝酸イオンを除
去できることがわかった。なお、光触媒による水の分解
が同時に進行し、水素の生成が確認された。
の層間にＣｄＳを包接した光分解用触媒を用いた実施例
では、硝酸イオンの光分解が起こるが、バルクＣｄＳを
用いた比較例では、硝酸イオンの光分解が全く進行しな
かった。従って、光触媒とアルコール類と共存させる
と、可視光照射による光触媒反応により硝酸イオンを除
去できることがわかった。なお、光触媒による水の分解
が同時に進行し、水素の生成が確認された。
【００２９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の硝酸イオ
ンの除去方法は、太陽光によって励起される半導体を、
陽イオン交換性層状化合物又は陰イオン交換性層状化合
物に包接してなる光分解用触媒を用い、太陽光によって
効率よく硝酸イオンを光分解することができる。
ンの除去方法は、太陽光によって励起される半導体を、
陽イオン交換性層状化合物又は陰イオン交換性層状化合
物に包接してなる光分解用触媒を用い、太陽光によって
効率よく硝酸イオンを光分解することができる。
【図１】実施例１、２及び比較例１における反応時間と
硝酸イオンの残留率の関係を示すグラフである。
硝酸イオンの残留率の関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/70 ＣＤＫ Ｚ
Claims (3)
- 【請求項１】 光により励起される半導体を陽イオン交
換性層状化合物又は陰イオン交換性層状化合物に包接し
てなる光分解用触媒を硝酸イオン含有水溶液に添加し、
前記水溶液に光を照射することによって、前記水溶液中
の硝酸イオンを除去することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の硝酸イオンの除去方法
において、前記水溶液がアルコールを含有し、前記半導
体がＣｄ1-X ＺｎX Ｓ（ただし、０≦Ｘ≦1.0 であ
る。）からなり、前記陽イオン交換性層状化合物が、Ｈ
2 Ｔｉ4 Ｏ9 、Ｈ4 Ｎｂ6 Ｏ17、ＨＢｉＮｂ2 Ｏ7 、Ｈ
2 Ｌａ2 Ｔｉ3 Ｏ10及びＨＮｂ3 Ｏ8 からなる群から選
ばれた少なくとも１種の化合物からなり、前記陰イオン
交換性層状化合物が、［Ｍ(II)1-Y Ｍ(III) Y （ＯＨ）
2 ］（ＣＯ3 ）Y/2 （ただし、Ｍ(II)は、Ｍｇ2+、Ｚｎ
2+、Ｃｕ2+、Ｎｉ2+及びＣｏ2+からなる群から選ばれた
少なくとも１種の金属であり、Ｍ(III) は、Ａｌ3+、Ｃ
ｒ3+及びＦｅ3+からなる群から選ばれた少なくとも１種
の金属であり、0.17≦Ｙ≦0.33である。）からなること
を特徴とする方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の硝酸イオンの除去方法
において、前記アルコールが、２−アミノエタノール、
メタノール及びエタノールからなる群から選ばれた少な
くとも１種のアルコールからなることを特徴とする方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7022171A JPH08192149A (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 光分解用触媒を用いた硝酸イオンの除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7022171A JPH08192149A (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 光分解用触媒を用いた硝酸イオンの除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08192149A true JPH08192149A (ja) | 1996-07-30 |
Family
ID=12075368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7022171A Pending JPH08192149A (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 光分解用触媒を用いた硝酸イオンの除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08192149A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011027864A1 (ja) | 2009-09-04 | 2011-03-10 | 国立大学法人北海道大学 | 光還元触媒並びにそれを用いたアンモニアの合成方法および水中の窒素酸化物低減方法 |
| JP2011224430A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Toshiba Corp | イオン交換体、その製造方法、浄化装置及び浄化方法 |
-
1995
- 1995-01-17 JP JP7022171A patent/JPH08192149A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011027864A1 (ja) | 2009-09-04 | 2011-03-10 | 国立大学法人北海道大学 | 光還元触媒並びにそれを用いたアンモニアの合成方法および水中の窒素酸化物低減方法 |
| US8986514B2 (en) | 2009-09-04 | 2015-03-24 | National University Corporation Hokkaido University | Photoreduction catalyst, and method for synthesizing ammonia and method for decreasing nitrogen oxides in water using the same |
| JP2011224430A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Toshiba Corp | イオン交換体、その製造方法、浄化装置及び浄化方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050309 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050629 |