JPH1043601A - Photocatalyst and its manufacture - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒およびその
製造方法ならびに光触媒を用いた水中の有害有機物質の
分解および大気中のＮＯX 等の有害物質を分解除去する
方法に関する。The present invention relates to relates to a method for decomposing and removing harmful substances of the NO X such degradation and atmospheric photocatalyst and toxic organic substances in water using the manufacturing method and a photocatalyst.
【０００２】[0002]
【従来の技術】産業廃棄物や生活廃水等には、例えば有
機ハロゲン化物、フェノール、アセトン、ベンゼン、プ
ロパノール等の有害有機物質が含まれる。したがって、
このような有機物質を含む汚濁水を浄化するためには有
機物質を分解除去する必要がある。また、超純水を製造
するためには、水中に微量に含まれる有機物質を除去す
る必要がある。水に含まれる極微少量の有機物質は活性
炭により吸着させることは困難であり、微生物を用いて
分解することも困難である。2. Description of the Related Art Industrial waste and domestic wastewater contain harmful organic substances such as organic halides, phenol, acetone, benzene and propanol. Therefore,
In order to purify such polluted water containing organic substances, it is necessary to decompose and remove the organic substances. Further, in order to produce ultrapure water, it is necessary to remove a small amount of organic substances contained in water. It is difficult to adsorb a very small amount of organic substances contained in water with activated carbon, and it is also difficult to decompose them using microorganisms.
【０００３】そこで、粉末酸化チタン（ＴｉＯ2 ）の光
触媒反応により有機物質を分解除去する方法が提案され
ている。粉末ＴｉＯ2 は高活性、安定かつ無害である
が、有機物質の分解に用いた後に水中から分離回収して
繰り返し用いることが望まれる。Therefore, a method of decomposing and removing organic substances by a photocatalytic reaction of powdered titanium oxide (TiO 2 ) has been proposed. Although powdered TiO 2 is highly active, stable and harmless, it is desired that after being used for decomposing organic substances, it is separated and recovered from water and used repeatedly.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、粉末Ｔ
ｉＯ2 の粒径は数十ｎｍと細かく、有機物質を含む水に
一旦混ぜると、分離回収することは困難である。However, the powder T
The particle size of iO 2 is as small as tens of nm, and it is difficult to separate and collect it once mixed with water containing an organic substance.
【０００５】本発明の目的は、有機物質を効率良く分解
することができ、かつ容易に分離回収することができる
粉末でない板状等の取り扱い易い形態の光触媒およびそ
の製造方法を提供することである。An object of the present invention is to provide a photocatalyst which can be decomposed efficiently and can be easily separated and recovered, and which is in the form of a non-powder plate-like and easy to handle, and a method for producing the same. .
【０００６】本発明の他の目的は、有機物質をより高効
率に分解することができる方法を提供することである。Another object of the present invention is to provide a method capable of decomposing organic substances with higher efficiency.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段および発明の効果】本発明
に係る光触媒の製造方法は、光透過性を有しかつ酸素元
素を含む多孔質材料に所定の金属元素をイオン注入する
ことにより金属元素の酸化物からなる光触媒活性種を多
孔質材料に分散して固定化担持させるものである。Means for Solving the Problems and Effects of the Invention According to the method for producing a photocatalyst according to the present invention, a metal element is ion-implanted into a porous material having optical transparency and containing an oxygen element. In this method, the photocatalytically active species composed of oxides of the above is dispersed and immobilized and supported on the porous material.
【０００８】本発明に係る光触媒の製造方法によれば、
多孔質材料に金属元素の酸化物からなる光触媒活性種が
分散担持された光触媒を容易に製造することができる。
この光触媒においては、光触媒活性種が多孔質材料に分
散して担持され、かつ多孔質材料が光透過性を有するの
で、未分解の有機物質が光触媒活性種に十分に接触する
ことができるとともに、特異な構造を有し高い光触媒活
性を有する光触媒活性種に光が十分に照射される。それ
により、光触媒としての活性が高くなり、有機物質が高
効率で分解除去される。According to the method for producing a photocatalyst according to the present invention,
It is possible to easily produce a photocatalyst in which a photocatalytic active species composed of an oxide of a metal element is dispersed and supported on a porous material.
In this photocatalyst, the photocatalytic active species is dispersed and supported on the porous material, and the porous material has light transmittance, so that the undecomposed organic substance can sufficiently contact the photocatalytic active species, The photocatalytic active species having a unique structure and high photocatalytic activity is sufficiently irradiated with light. Thereby, the activity as a photocatalyst increases, and organic substances are decomposed and removed with high efficiency.
【０００９】また、光触媒活性種が多孔質材料に担持さ
れているので、その多孔質材料を回収することにより光
触媒活性種を有機物質を含む被処理液中から容易に分離
して回収することができる。したがって、光触媒を繰り
返し用いることができる。この場合、多孔質材料を分離
回収の方法に応じて任意の形態に形成することにより、
分離回収をさらに容易に行うことが可能となる。Further, since the photocatalytic active species is supported on the porous material, the photocatalytic active species can be easily separated and recovered from the liquid to be treated containing the organic substance by recovering the porous material. it can. Therefore, the photocatalyst can be used repeatedly. In this case, by forming the porous material in any form according to the method of separation and recovery,
Separation and recovery can be performed more easily.
【００１０】特に、多孔質材料が透明な多孔質バイコー
ルガラスであることが好ましい。多孔質バイコールガラ
スは可視光のみならず短波長の紫外光も透過することが
できるので、多孔質材料そのものによる光の阻害（吸収
や散乱）がなく、光触媒活性種に効率よく光照射が行
え、光触媒活性種による光触媒反応をより高効率に行う
ことができる。In particular, the porous material is preferably transparent porous Vycor glass. Since porous Vycor glass can transmit not only visible light but also ultraviolet light of short wavelength, there is no hindrance (absorption or scattering) by the porous material itself, and efficient irradiation of photocatalytic active species is possible. The photocatalytic reaction by the photocatalytic active species can be performed with higher efficiency.
【００１１】所定の元素は３ｄまたは４ｄ遷移元素また
は２Ｂ族元素であってもよい。また、所定の金属元素は
チタン、バナジウム、ニオブ、モリブデン、鉄、銅、銀
および亜鉛よりなる群から選ばれた元素であることが好
ましい。この場合、光触媒反応を起こす光触媒活性種が
容易に生成される。The predetermined element may be a 3d or 4d transition element or a group 2B element. Further, the predetermined metal element is preferably an element selected from the group consisting of titanium, vanadium, niobium, molybdenum, iron, copper, silver and zinc. In this case, a photocatalytic active species that causes a photocatalytic reaction is easily generated.
【００１２】所定の金属元素を多孔質材料の表面からほ
ぼ数１０ｎｍ以下の深さに注入することが好ましい。こ
れにより、光触媒活性種が多孔質材料に確実に固定さ
れ、かつ効果的に光触媒反応を起こす。It is preferable that a predetermined metal element is implanted at a depth of about several tens nm or less from the surface of the porous material. This ensures that the photocatalytically active species is fixed to the porous material and that the photocatalytic reaction occurs effectively.
【００１３】本発明に係る光触媒は、光透過性を有する
多孔質材料に所定の金属元素のイオン注入により金属元
素の酸化物からなる光触媒活性種が分散して固定化担持
されたものである。The photocatalyst according to the present invention is one in which a photocatalytic active species composed of an oxide of a metal element is dispersed and immobilized and supported on a porous material having light transmittance by ion implantation of a predetermined metal element.
【００１４】本発明に係る光触媒においては、光触媒活
性種が多孔質材料に分散して固定化担持され、かつ多孔
質材料が光透過性を有するので、汚染物質の有機化合物
が光触媒活性種に十分に接触することができるととも
に、光触媒活性種に光が十分に照射される。それによ
り、光触媒活性が高くなり、有機物質が高効率で分解さ
れる。In the photocatalyst according to the present invention, the photocatalytically active species are dispersed and immobilized and supported on the porous material, and the porous material has optical transparency. , And the photocatalytic active species is sufficiently irradiated with light. Thereby, the photocatalytic activity is increased, and the organic substance is decomposed with high efficiency.
【００１５】また、光触媒活性種が多孔質材料に担持さ
れているので、その多孔質材料を回収することにより光
触媒活性種を有機物質を含む被処理液中から容易に分離
して回収することができる。したがって、光触媒を繰り
返し用いることができる。この場合、多孔質材料を分離
回収の方法に応じて任意の形態に形成することにより、
分離回収をさらに容易に行うことが可能となる。Further, since the photocatalytic active species is carried on the porous material, the photocatalytic active species can be easily separated and recovered from the liquid to be treated containing the organic substance by recovering the porous material. it can. Therefore, the photocatalyst can be used repeatedly. In this case, by forming the porous material in any form according to the method of separation and recovery,
Separation and recovery can be performed more easily.
【００１６】特に、多孔質材料が透明な多孔質バイコー
ルガラスであることが好ましい。これにより、光触媒活
性種による光触媒反応をより高効率に行うことができ
る。本発明に係る有機物質の分解方法は、上記の光触媒
を有機物質を含有する被処理液中に浸漬し、被処理液ま
たは光触媒に紫外から可視光の照射を加えるものであ
る。In particular, the porous material is preferably a transparent porous Vycor glass. Thereby, the photocatalytic reaction by the photocatalytic active species can be performed with higher efficiency. In the method for decomposing an organic substance according to the present invention, the above-described photocatalyst is immersed in a liquid to be treated containing an organic substance, and the liquid to be treated or the photocatalyst is irradiated with ultraviolet to visible light.
【００１７】この場合、被処理液中の光触媒に紫外から
可視光の照射が加えられることにより、光触媒が光励起
され、生じた電子および正孔がそれぞれ還元反応および
酸化反応を促進することにより光触媒の表面近傍での有
機物質の分解除去反応が起こる。In this case, the photocatalyst in the liquid to be treated is irradiated with ultraviolet to visible light, whereby the photocatalyst is photoexcited, and the generated electrons and holes accelerate the reduction reaction and the oxidation reaction, respectively. A decomposition removal reaction of the organic substance near the surface occurs.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光触媒の製造
方法の一例を説明する。厚さが１〜２ｍｍで見かけの面
積が数ｃｍ2 の板状の多孔質バイコールガラス（Ｐｏｒ
ｏｕｓ Ｖｙｃｏｒ Ｇｌａｓｓ；以下、ＰＶＧと呼
ぶ。表面積：１５０ｍ2 ｇ-1）を担体とし、そのＰＶＧ
にイオン注入法によりＴｉ（チタン）イオン（48Ｔ
ｉ+ ）またはＶ（バナジウム）イオン（51Ｖ+ ）を注入
し、その後４５０℃で焼成することで光触媒を調整す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an example of a method for producing a photocatalyst according to the present invention will be described. A plate-like porous Vycor glass (por) having a thickness of 1 to 2 mm and an apparent area of several cm 2
ous Vycor Glass; hereinafter, referred to as PVG. Surface area: 150 m 2 g -1 ) as a carrier and its PVG
Ti (titanium) by ion implantation into the ion (48 T
i + ) or V (vanadium) ions ( 51 V + ) are implanted and then calcined at 450 ° C to adjust the photocatalyst.
【００１９】図１は本発明の光触媒の作製に用いられる
イオン注入装置の概略図である。図１のイオン注入装置
は、イオン化室１、加速器２および反応室３からなる。
反応室３内にターゲット４が設置される。イオン化室１
においてＴｉまたはＶがイオン化され、Ｔｉイオンまた
はＶイオンが加速器２により加速されて反応室３内のタ
ーゲット４に注入される。FIG. 1 is a schematic view of an ion implantation apparatus used for producing the photocatalyst of the present invention. 1 comprises an ionization chamber 1, an accelerator 2, and a reaction chamber 3.
A target 4 is set in the reaction chamber 3. Ionization room 1
Is ionized, and the Ti or V ions are accelerated by the accelerator 2 and injected into the target 4 in the reaction chamber 3.
【００２０】図２は加速されたイオンがＰＶＧに注入さ
れる様子を示す模式図である。低い加速電圧でＴｉまた
はＶのイオン６をＰＶＧ５に注入すると、図２に示すよ
うに、ＰＶＧの表面近傍にＴｉ種またはＶ種が固定化さ
れる。FIG. 2 is a schematic view showing a state in which accelerated ions are implanted into PVG. When Ti or V ions 6 are implanted into PVG 5 at a low acceleration voltage, Ti species or V species are fixed near the surface of PVG as shown in FIG.
【００２１】Ｔｉのイオン注入の場合には、イオン加速
電圧を例えば７０〜１００ｋｅＶとし、イオン注入量を
例えば５×１０16〜２×１０17イオン／ｃｍ2 とする。
Ｖのイオン注入の場合には、イオン加速電圧を例えば３
０〜１５０ｋｅＶとし、イオン注入量を例えば１×１０
15〜１．３×１０17イオン／ｃｍ2 とする。In the case of ion implantation of Ti, the ion acceleration voltage is, for example, 70 to 100 keV, and the ion implantation amount is, for example, 5 × 10 16 to 2 × 10 17 ions / cm 2 .
In the case of ion implantation of V, the ion acceleration voltage is set to, for example, 3
0 to 150 keV, and the ion implantation amount is, for example, 1 × 10
It is set to 15 to 1.3 × 10 17 ions / cm 2 .
【００２２】これにより、各イオンはＰＶＧの表面から
数１０ｎｍの深さに注入されるとともに、その後の焼成
により酸化物として固定化される。その結果、Ｔｉのイ
オン注入の場合には酸化チタン（ＴｉＯX ）が生成さ
れ、Ｖのイオン注入の場合には酸化バナジウム（Ｖ
ＯX ）が生成され、これらがＰＶＧの表面近傍に分散し
て保持され、光触媒活性種として作用する。ＴｉＯX に
おけるＸは１〜２であり、典型的には２である。ＶＯX
におけるＸは０．５〜２．５であり、典型的には２．５
である。As a result, each ion is implanted to a depth of several tens of nm from the surface of PVG, and is fixed as an oxide by subsequent firing. As a result, in the case of Ti ion implantation, titanium oxide (TiO x ) is generated, and in the case of V ion implantation, vanadium oxide (V
O x ) are generated and are dispersed and held near the surface of PVG, and act as photocatalytically active species. X in TiO X is 1-2, typically 2. VO X
X is 0.5-2.5, typically 2.5
It is.
【００２３】以下、光触媒活性種として酸化チタンが担
持されたＰＶＧをＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒と呼ぶ。ま
た、光触媒活性種として酸化バナジウムが担持されたＰ
ＶＧをＶＯX ／ＰＶＧ光触媒と呼ぶ。Hereinafter, PVG carrying titanium oxide as a photocatalytic active species is referred to as TiO x / PVG photocatalyst. Further, P on which vanadium oxide is supported as a photocatalytically active species.
The VG referred to as the VO X / PVG light catalyst.
【００２４】イオン注入法によると、ＴｉまたはＶを高
分散かつ均一にＰＶＧに注入することができる。したが
って、光触媒活性種をＰＶＧに高分散状態で均一に固定
化担持させることができる。According to the ion implantation method, Ti or V can be injected into PVG with high dispersion and uniformity. Therefore, the photocatalytically active species can be uniformly immobilized and supported on PVG in a highly dispersed state.
【００２５】ＴｉＯX またはＶＯX の深さ方法の分布
は、イオン注入時のエネルギー（イオン加速電圧）を調
整することにより容易に調整することができる。また、
ＰＶＧ表面でのＴｉＯX またはＶＯX の分散の程度はＰ
ＶＧの単位面積当たりのイオン注入量を調整することに
より容易に調整することができる。したがって、条件を
選択することにより分子状の高分散状態の光触媒や薄膜
状態の光触媒を作製することが可能となる。The distribution of the depth method of TiO X or VO X can be easily adjusted by adjusting the energy (ion acceleration voltage) at the time of ion implantation. Also,
The degree of dispersion of TiO X or VO X on the PVG surface is P
It can be easily adjusted by adjusting the ion implantation amount per unit area of VG. Therefore, by selecting the conditions, it is possible to produce a photocatalyst in a molecularly highly dispersed state or a photocatalyst in a thin film state.
【００２６】上記のようにして作製された光触媒を用い
て水中の微量有機化合物を酸化分解して除去することが
できる。すなわち、有機化合物を含む水中に光触媒を入
れて光を照射すると、光触媒反応により数１のような液
相酸化分解反応が起こる。Using the photocatalyst produced as described above, trace organic compounds in water can be oxidatively decomposed and removed. That is, when a photocatalyst is immersed in water containing an organic compound and irradiated with light, a liquid-phase oxidative decomposition reaction such as Equation 1 occurs by the photocatalytic reaction.
【００２７】[0027]
【数１】 (Equation 1)
【００２８】例えば、ＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒を２−プ
ロパノール水溶液に浸漬し、酸素雰囲気下において温度
２９５Ｋ（常温）で２８０ｎｍ以上の波長の光を照射す
ると、２−プロパノールが分解し、水（Ｈ2 Ｏ）および
二酸化炭素（ＣＯ2 ）が生成する。For example, when a TiO x / PVG photocatalyst is immersed in an aqueous solution of 2-propanol and irradiated with light having a wavelength of 280 nm or more at a temperature of 295 K (normal temperature) in an oxygen atmosphere, 2-propanol is decomposed and water (H 2 O) and carbon dioxide (CO 2 ) are produced.
【００２９】また、ＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒をシス−２
−ブテンのガス圧下に置き、温度２９５Ｋ（常温）で光
を照射すると、シス−２−ブテンが異性化され、１−ブ
テンおよびトランス−２−ブテンが生成する。Further, the TiO x / PVG photocatalyst is cis-2
When placed under the gas pressure of butene and irradiated with light at a temperature of 295 K (normal temperature), cis-2-butene is isomerized to form 1-butene and trans-2-butene.
【００３０】ＶＯX ／ＰＶＧ光触媒をシス−２−ブテン
のガス圧下に置き、温度２９５Ｋ（常温）で光を照射す
ると、シス−２−ブテンが異性化され、１−ブテンおよ
びトランス−２−ブテンが生成する。When the VO x / PVG photocatalyst is placed under the gas pressure of cis-2-butene and irradiated with light at a temperature of 295 K (normal temperature), cis-2-butene is isomerized and 1-butene and trans-2-butene are isomerized. Is generated.
【００３１】上記のように、本発明に係る光触媒におい
ては、ＰＶＧの表面近傍に光触媒活性種が高分散状態で
均一に固定化担持され、かつＰＶＧが光透過性を有しか
つ多孔質であるので、水溶液中に含まれる有機物質が光
触媒活性種の表面に十分に接触することができるととも
に、光触媒活性種に十分に光が照射される。したがっ
て、光触媒活性が高くなる。As described above, in the photocatalyst according to the present invention, the photocatalytic active species are uniformly fixed and supported in the vicinity of the surface of PVG in a highly dispersed state, and the PVG is light-permeable and porous. Therefore, the organic substance contained in the aqueous solution can sufficiently contact the surface of the photocatalytic active species, and the photocatalytic active species is sufficiently irradiated with light. Therefore, the photocatalytic activity increases.
【００３２】また、ＰＶＧを利用に適した形態に形成す
ることにより、光触媒の分離回収が容易になる。そのた
め、光触媒を繰り返し使用することが可能となる。した
がって、本発明に係る光触媒を用いると、汚濁水の浄化
や超純水の製造を低コストで高効率に行うことが可能と
なる。Further, by forming PVG into a form suitable for use, separation and recovery of the photocatalyst becomes easy. Therefore, the photocatalyst can be used repeatedly. Therefore, the use of the photocatalyst according to the present invention makes it possible to purify polluted water and produce ultrapure water at low cost and with high efficiency.
【００３３】なお、ＰＶＧにイオン注入する元素として
ＴｉまたはＶの代わりにニオブ（Ｎｂ）、モリブデン
（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）等の
他の遷移金属または２Ｂ族金属を用いてもよい。例え
ば、Ｎｂを用いた場合には光触媒活性種として酸化ニオ
ブが形成され、Ｍｏを用いた場合には光触媒活性種とし
て酸化モリブデンが形成され、Ｚｎを用いた場合には光
触媒活性種としてＺｎＯが形成される。As an element to be implanted into PVG, instead of Ti or V, other transition metal such as niobium (Nb), molybdenum (Mo), iron (Fe), copper (Cu), zinc (Zn) or 2B Group metals may be used. For example, when Nb is used, niobium oxide is formed as a photocatalytically active species, when Mo is used, molybdenum oxide is formed as a photocatalytically active species, and when Zn is used, ZnO is formed as a photocatalytically active species. Is done.
【００３４】また、担体としてＰＶＧの代わりに他の多
孔質ガラスやその他の光透過性を有する多孔質材料を用
いてもよい。担体の形状は板状に限らず、使用状態に応
じて径の大きな粒状等の任意の形態に形成することがで
きる。As the carrier, other porous glass or other light-permeable porous material may be used instead of PVG. The shape of the carrier is not limited to a plate shape, and it can be formed into any shape such as a large-diameter granule depending on the use condition.
【００３５】上記のイオン注入法によって作製された光
触媒においては、光触媒活性種がＰＶＧの表面から数１
０ｎｍの深さに分散して注入され、ＰＶＧに担持されて
いるので、光触媒活性種がＰＶＧから外れて消失するこ
とが起こりにくい。したがって、光触媒を長期間にわた
り安定に反応させることができる。In the photocatalyst produced by the above-described ion implantation method, the photocatalytic active species is several tens of
Since the photocatalytically active species are dispersed and injected to a depth of 0 nm and supported by PVG, the photocatalytic active species are unlikely to be removed from PVG and disappear. Therefore, the photocatalyst can be stably reacted for a long period of time.
【００３６】[0036]
（１）実施例１ 実施例１では、担体としてＰＶＧを用い、そのＰＶＧに
イオン注入法によりＴｉを注入することにより、ＴｉＯ
X ／ＰＶＧ光触媒を作製した。イオン注入条件を表１に
示す。(1) Example 1 In Example 1, PVG was used as a carrier, and Ti was implanted into the PVG by an ion implantation method.
An X / PVG photocatalyst was prepared. Table 1 shows the ion implantation conditions.
【００３７】[0037]
【表１】 [Table 1]
【００３８】表１において、ｍｏｌ／ｃａｔ.-ｇは、Ｔ
ｉＯX ／ＰＶＧ光触媒１ｇ当たりのＴｉイオンのｍｏｌ
数を示す。なお、４．３×１０-7ｍｏｌ／ｃａｔ.-ｇ、
８．７×１０-7ｍｏｌ／ｃａｔ.-ｇおよび１７．３×１
０-7ｍｏｌ／ｃａｔ.-ｇは、それぞれ５×１０16イオン
／ｃｍ2 、１×１０17イオン／ｃｍ2 および２×１０ 17
イオン／ｃｍ2 に相当する。以下、ｍｏｌ／ｃａｔ.-ｇ
をｍｏｌ／ｇと略記する。In Table 1, mol / cat.-g is T
iOX/ Mol of Ti ion per 1g of PVG photocatalyst
Indicates a number. In addition, 4.3 × 10-7mol / cat.-g,
8.7 × 10-7mol / cat.-g and 17.3 × 1
0-7mol / cat.-g is 5 × 1016ion
/ CmTwo, 1 × 1017Ion / cmTwoAnd 2 × 10 17
Ion / cmTwoIs equivalent to Hereinafter, mol / cat.-g
Is abbreviated as mol / g.
【００３９】このような条件で作製されたＴｉＯX ／Ｐ
ＶＧ光触媒の紫外吸収スペクトル、Ｘ線吸収端近傍構造
（ＸＡＮＥＳ）スペクトルおよびフーリエ変換Ｘ線吸収
連続微細構造（ＦＴ−ＥＸＡＦＳ）スペクトルを観察す
ることによりキャラクタリゼーション（特性解析）を行
った。The TiO x / P produced under such conditions
Characterization (characteristic analysis) was performed by observing an ultraviolet absorption spectrum, a structure near the X-ray absorption edge (XANES) spectrum, and a Fourier transform X-ray absorption continuous fine structure (FT-EXAFS) spectrum of the VG photocatalyst.
【００４０】また、ＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒を２．６×
１０-3ｍｏｌ／ｌの２−プロパノール水溶液に浸漬し、
酸素雰囲気下において温度２９５Ｋで光を照射し、光触
媒反応を観察した。光触媒反応による分解生成物はガス
クロマトグラフィーにより分析した。Further, the TiO x / PVG photocatalyst was 2.6 ×
Immersed in an aqueous solution of 10 -3 mol / l 2-propanol,
Light irradiation was performed at a temperature of 295 K in an oxygen atmosphere, and a photocatalytic reaction was observed. The decomposition products of the photocatalytic reaction were analyzed by gas chromatography.
【００４１】図３はＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒、ＰＶＧお
よび粉末ＴｉＯ2 の紫外吸収スペクトルを示す図であ
る。図３の横軸は光の波長であり、縦軸は規格された吸
光度である。ｅは粉末ＴｉＯ2 、ｇはＰＶＧ、ａ、ｂお
よびｃはＴｉイオン注入量がそれぞれ４．３×１０-7ｍ
ｏｌ／ｇ、８．７×１０-7ｍｏｌ／ｇおよび１７．３×
１０-7ｍｏｌ／ｇのＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒である。FIG. 3 is a view showing an ultraviolet absorption spectrum of the TiO x / PVG photocatalyst, PVG and powdered TiO 2 . The horizontal axis in FIG. 3 is the wavelength of light, and the vertical axis is the standardized absorbance. e is powder TiO 2 , g is PVG, a, b and c have Ti ion implantation amounts of 4.3 × 10 −7 m, respectively.
ol / g, 8.7 × 10 −7 mol / g and 17.3 ×
10 -7 mol / g TiO x / PVG photocatalyst.
【００４２】図３から、Ｔｉイオン注入量が少ないＴｉ
ＯX ／ＰＶＧ光触媒ほど紫外吸収スペクトルがブルーシ
フト（短波長側へシフト）しており、より短波長まで光
の吸収量が少なくなっていることがわかる。これは、Ｐ
ＶＧにＴｉ種がより高分散状態で担持されていることを
示している。FIG. 3 shows that the Ti ion implantation amount is small.
O X / PVG as photocatalyst ultraviolet absorption spectrum has blue-shifted (shift to a shorter wavelength side), it can be seen that the absorption of light to a shorter wavelength is low. This is P
This indicates that the Ti species are supported on the VG in a more highly dispersed state.
【００４３】図４はＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒および粉末
ＴｉＯ2 のＸＡＮＥＳスペクトルおよびＦＴ−ＥＸＡＦ
Ｓスペクトルを示す。ＸＡＮＥＳスペクトルの横軸はエ
ネルギーであり、縦軸は規格化された吸光度である。ま
た、ＦＴ−ＥＸＡＦＳスペクトルの横軸はＴｉを基準と
した距離であり、縦軸は強度を示す。FIG. 4 shows the XANES spectrum and FT-EXAF of TiO x / PVG photocatalyst and powdered TiO 2.
3 shows an S spectrum. The horizontal axis of the XANES spectrum is energy, and the vertical axis is normalized absorbance. The horizontal axis of the FT-EXAFS spectrum is a distance based on Ti, and the vertical axis indicates intensity.
【００４４】ａ、ｂおよびｃはＴｉイオン注入量がそれ
ぞれ４．３×１０-7ｍｏｌ／ｇ、８．７×１０-7ｍｏｌ
／ｇおよび１７．３×１０-7ｍｏｌ／ｇのＴｉＯX ／Ｐ
ＶＧ光触媒であり、ｅは粉末ＴｉＯ2 である。A, b and c have a Ti ion implantation amount of 4.3 × 10 -7 mol / g and 8.7 × 10 -7 mol, respectively.
/ G and 17.3 × 10 -7 mol / g of TiO x / P
A VG photocatalyst, e is a powder TiO 2.
【００４５】ＸＡＮＥＳスペクトルにおいて、参照試料
の測定から４配位構造になるとプリエッジが大きくな
り、６配位構造になるとプリエッジが３本に分かれるこ
とが知られている。図４のＸＡＮＥＳスペクトルから、
イオン注入法によりＰＶＧに固定化されたＴｉＯX は４
配位構造を有し、粉末ＴｉＯ2 は６配位構造を有するこ
とがわかる。In the XANES spectrum, it is known from the measurement of the reference sample that the pre-edge increases when the coordination structure has a four-coordinated structure, and that the pre-edge is divided into three when the coordination structure has a six-coordinated structure. From the XANES spectrum of FIG.
TiO X immobilized on PVG by ion implantation is 4
It can be seen that the powder TiO 2 has a coordination structure and has a six-coordinate structure.
【００４６】また、図４のＦＴ−ＥＸＡＦＳスペクトル
を参照試料のスペクトル（図示せず）と比較することに
よって、イオン注入法によりＰＶＧに固定されたＴｉＯ
X は高分散状態で存在し、孤立４配位構造をとることが
わかる。Further, by comparing the FT-EXAFS spectrum of FIG. 4 with the spectrum (not shown) of the reference sample, the TiO fixed to PVG by the ion implantation method was obtained.
It can be seen that X exists in a highly dispersed state and has an isolated four-coordinate structure.
【００４７】図５はＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒を用いた２
−プロパノールの液相酸化分解反応を示す図である。図
５の横軸は反応時間であり、縦軸は２−プロパノールの
転化率ならびにアセトンおよび二酸化炭素（ＣＯ2 ）の
収量である。ＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒のＴｉイオン注入
量は４．３×１０-7ｍｏｌ／ｇであり、イオン加速電圧
は１００ｋｅＶである。２−プロパノールの液相酸化分
解反応の反応式を数２に示す。FIG. 5 is a graph showing a sample obtained by using TiO x / PVG photocatalyst.
FIG. 3 is a view showing a liquid phase oxidative decomposition reaction of propanol. The horizontal axis in FIG. 5 is the reaction time, and the vertical axis is the conversion of 2-propanol and the yield of acetone and carbon dioxide (CO 2 ). The Ti ion implantation amount of the TiO x / PVG photocatalyst is 4.3 × 10 −7 mol / g, and the ion acceleration voltage is 100 keV. The reaction equation of the liquid phase oxidative decomposition reaction of 2-propanol is shown in Equation 2.
【００４８】[0048]
【数２】 (Equation 2)
【００４９】図５に示すように、水溶液中の２−プロパ
ノールはＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒の光触媒作用によりア
セトンに酸化分解され、最後にはＣＯ2 とＨ2 Ｏとに分
解される。As shown in FIG. 5, 2-propanol in the aqueous solution is oxidatively decomposed into acetone by the photocatalytic action of the TiO x / PVG photocatalyst, and is finally decomposed into CO 2 and H 2 O.
【００５０】図６は温度２９５Ｋでの２−プロパノール
の液相酸化分解反応におけるＴｉＯ X ／ＰＶＧ光触媒お
よび粉末ＴｉＯ2 の単位Ｔｉ量当たり（単位時間当た
り）の光触媒活性を示す図である。図６の光触媒活性は
ガスクロマトグラフィーにより測定した。FIG. 6 shows 2-propanol at a temperature of 295K.
In liquid phase oxidative decomposition of TiO X/ PVG photocatalyst
And powdered TiOTwoPer unit Ti amount (per unit time
FIG. 3 is a diagram showing the photocatalytic activity of the present invention. The photocatalytic activity in FIG.
It was measured by gas chromatography.
【００５１】図６の横軸は光触媒の種類を示し、縦軸は
単位Ｔｉ量当たりの光触媒活性を示す。ａ、ｂ、ｃおよ
びｄはＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒であり、ｅは粉末ＴｉＯ
2 である。ＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒ａ，ｂ，ｃ，ｄのイ
オン注入量およびイオン加速電圧を表２に示す。The horizontal axis in FIG. 6 shows the type of photocatalyst, and the vertical axis shows the photocatalytic activity per unit Ti amount. a, b, c and d are TiO x / PVG photocatalysts and e is powdered TiO
2 Table 2 shows the ion implantation amounts and ion acceleration voltages of the TiO x / PVG photocatalysts a, b, c, and d.
【００５２】[0052]
【表２】 [Table 2]
【００５３】図６から、単位Ｔｉ量当たりの光触媒活性
は、Ｔｉイオン注入量（すなわちＴｉＯ2 の担持量）が
少ないほど高くなり、イオン加速電圧が低いほど高くな
ることがわかる。これは、Ｔｉイオン注入量が少ない
と、ＰＶＧに酸化チタンがより高分散状態で担持され、
イオン加速電圧が低いと、ＰＶＧのより表面に酸化チタ
ンが多く固定化されるからであると考えられる。FIG. 6 shows that the photocatalytic activity per unit Ti amount increases as the Ti ion implantation amount (that is, the amount of TiO 2 carried) decreases, and as the ion acceleration voltage decreases, the photocatalytic activity increases. This is because, when the amount of implanted Ti ions is small, titanium oxide is supported on PVG in a highly dispersed state,
It is considered that when the ion acceleration voltage is low, more titanium oxide is fixed on the surface of PVG.
【００５４】図７はＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒を用いたシ
ス−２−ブテンの異性化反応の経時変化を示す図であ
る。図７の横軸は反応時間であり、縦軸は生成物収量で
ある。ＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒のＴｉイオン注入量は
４．３×１０-7ｍｏｌ／ｇであり、イオン加速電圧は１
００ｋｅＶである。FIG. 7 is a graph showing the change over time of the cis-2-butene isomerization reaction using a TiO x / PVG photocatalyst. The horizontal axis in FIG. 7 is the reaction time, and the vertical axis is the product yield. The Ti ion implantation amount of the TiO x / PVG photocatalyst is 4.3 × 10 −7 mol / g, and the ion acceleration voltage is 1
00 keV.
【００５５】図７に示すように、光照射時に光触媒反応
が進行し、シス−２−ブテンからトランス−２−ブテン
および１−ブテンが生成する。光照射を停止すると、光
触媒反応は進行せず、再び光照射を行うと、光触媒反応
が進行する。As shown in FIG. 7, the photocatalytic reaction proceeds during light irradiation, and trans-2-butene and 1-butene are produced from cis-2-butene. When the light irradiation is stopped, the photocatalytic reaction does not proceed, and when the light irradiation is performed again, the photocatalytic reaction proceeds.
【００５６】図８はＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒および粉末
ＴｉＯ2 の単位Ｔｉ量当たりの光触媒活性を示す図であ
る。図８の横軸は光触媒の種類であり、縦軸は単位Ｔｉ
量当たりの光触媒活性である。ａ、ｂおよびｃはＴｉイ
オン注入量がそれぞれ４．３×１０-7ｍｏｌ／ｇ、８．
７×１０-7ｍｏｌ／ｇおよび１７．３×１０-7ｍｏｌ／
ｇのＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒であり、ｅは粉末ＴｉＯ2
である。FIG. 8 is a diagram showing the photocatalytic activity per unit Ti amount of the TiO x / PVG photocatalyst and the powdered TiO 2 . The horizontal axis in FIG. 8 indicates the type of photocatalyst, and the vertical axis indicates the unit Ti.
Photocatalytic activity per amount. a, b and c have Ti ion implantation amounts of 4.3 × 10 −7 mol / g and 8.
7 × 10 −7 mol / g and 17.3 × 10 −7 mol / g
g of TiO x / PVG photocatalyst and e is powdered TiO 2
It is.
【００５７】図８から、ＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒は粉末
ＴｉＯ2 に比べて高い光触媒活性を示すことがわかる。
また、単位Ｔｉ量当たりの光触媒活性は、Ｔｉイオン注
入量（すなわち、酸化チタンの担持量）が少ないほど高
く、イオン加速電圧が低いほど高くなることがわかる。FIG. 8 shows that the TiO x / PVG photocatalyst shows higher photocatalytic activity than powdered TiO 2 .
In addition, it can be seen that the photocatalytic activity per unit Ti amount increases as the Ti ion implantation amount (that is, the amount of supported titanium oxide) decreases, and increases as the ion acceleration voltage decreases.
【００５８】上記のように、イオン注入法により高分散
かつ高活性なＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒が作製できる。そ
のＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒では、イオン注入されたＴｉ
イオンが孤立４配位構造をとることがわかった。これに
より、光触媒活性が高くなると考えられる。光触媒活性
は、イオン注入量が少ないＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒ほど
高く、低いイオン加速電圧で作製されたＴｉＯX ／ＰＶ
Ｇ光触媒ほど高い。As described above, a highly dispersed and highly active TiO x / PVG photocatalyst can be produced by the ion implantation method. In the TiO x / PVG photocatalyst, the ion-implanted Ti
It was found that the ions had an isolated four-coordinate structure. This is considered to increase the photocatalytic activity. The photocatalytic activity is higher for a TiO x / PVG photocatalyst with a smaller ion implantation dose, and the TiO x / PV produced at a lower ion acceleration voltage
The higher the G photocatalyst.
【００５９】（２）実施例２ 実施例２では、担体としてＰＶＧを用い、そのＰＶＧに
イオン注入法によりＶイオンを注入することにより、Ｖ
ＯX ／ＰＶＧ光触媒を作製した。イオン注入条件を表３
に示す。(2) Example 2 In Example 2, PVG was used as a carrier, and V ions were implanted into the PVG by an ion implantation method.
The O X / PVG photocatalyst was prepared. Table 3 shows ion implantation conditions.
Shown in
【００６０】[0060]
【表３】 [Table 3]
【００６１】表３において、ｍｏｌ／ｃａｔ.-ｇは、Ｖ
ＯX ／ＰＶＧ光触媒１ｇ当たりのＶイオンのｍｏｌ数を
示す。なお、８．７×１０-8ｍｏｌ／ｃａｔ.-ｇ、２．
６×１０-7ｍｏｌ／ｃａｔ.-ｇ、１．０×１０-6ｍｏｌ
／ｃａｔ.-ｇおよび１．０×１０-5ｍｏｌ／ｃａｔ.-ｇ
は、それぞれ１×１０15イオン／ｃｍ2 、３×１０15イ
オン／ｃｍ2 １．３×１０16イオン／ｃｍ2 および１．
３×１０17／ｃｍ2 に相当する。以下、ｍｏｌ／ｃａ
ｔ.-ｇをｍｏｌ／ｇと略記する。In Table 3, mol / cat.-g is V
O X / PVG shows the mol number of V ions per photocatalyst 1g. Note that 8.7 × 10 −8 mol / cat.-g, 2.
6 × 10 −7 mol / cat.-g, 1.0 × 10 −6 mol
/Cat.-g and 1.0 × 10 −5 mol / cat.-g
Are 1 × 10 15 ions / cm 2 , 3 × 10 15 ions / cm 2, 1.3 × 10 16 ions / cm 2 and 1.
This corresponds to 3 × 10 17 / cm 2 . Below, mol / ca
t.-g is abbreviated as mol / g.
【００６２】このような条件で作製されたＶＯX ／ＰＶ
Ｇ光触媒の紫外吸収スペクトルおよびＸＡＮＥＳスペク
トルを観察することにより、キャラクタリゼーションを
行った。VO X / PV produced under such conditions
The characterization was performed by observing the ultraviolet absorption spectrum and the XANES spectrum of the G photocatalyst.
【００６３】また、ＶＯX ／ＰＶＧ光触媒をシス−２−
ブテンのガス圧下にて光を照射し、光触媒反応を観察し
た。光触媒反応による分解生成物はガスクロマトグラフ
ィーにより分析した。In addition, the VO X / PVG photocatalyst was cis-2-
Light was irradiated under the gas pressure of butene, and the photocatalytic reaction was observed. The decomposition products of the photocatalytic reaction were analyzed by gas chromatography.
【００６４】図９はＶＯX ／ＰＶＧ光触媒および粉末Ｖ
2 Ｏ5 の紫外吸収スペクトルを示す図である。図９の横
軸は光の波長であり、縦軸は吸光度である。Ａ、Ｂおよ
びＣはＶイオン注入量がそれぞれ８．７×１０-8ｍｏｌ
／ｇ、２．６×１０-7ｍｏｌ／ｇおよび１．０×１０-6
ｍｏｌ／ｇのＶ2 Ｏ5 ／ＰＶＧ光触媒、Ｄは粉末Ｖ2Ｏ
5 である。FIG. 9 shows VO X / PVG photocatalyst and powder V
Is a diagram showing an ultraviolet absorption spectrum of the 2 O 5. The horizontal axis in FIG. 9 is the wavelength of light, and the vertical axis is the absorbance. A, B and C have a V ion implantation amount of 8.7 × 10 −8 mol, respectively.
/ G, 2.6 × 10 -7 mol / g and 1.0 × 10 -6
mol / g V 2 O 5 / PVG photocatalyst, D is powder V 2 O
5
【００６５】図９から、Ｖイオン注入量が少ないＶＯX
／ＰＶＧ光触媒ほど紫外吸収スペクトルがブルーシフト
（短波長側へシフト）しており、より短波長まで光の吸
収量が少なくなっていることがわかる。これは、ＰＶＧ
にＶ種がより高分散状態で担持されていることを示して
いる。FIG. 9 shows that VO X with a small V ion implantation amount.
It can be seen that the UV absorption spectrum is blue-shifted (shifted to the shorter wavelength side) as the / PVG photocatalyst is, and the light absorption amount is reduced to shorter wavelengths. This is PVG
Shows that the V species is supported in a more highly dispersed state.
【００６６】図１０はＶＯX ／ＰＶＧ光触媒、ＶＯX ／
ＳｉＯ2 光触媒およびＶ参照試料のＸＡＮＥＳスペクト
ルを示す図である。図１０の横軸はエネルギーであり、
縦軸は規格化された吸光度である。ＶＯX ／ＳｉＯ
2 は、イオン注入法によりＶ種をＳｉＯ2 に固定化した
ものである。Ｖ参照試料としては、４配位構造を有する
ＶＯ（ＯｉＰｒ）3 および６配位構造を有するＶ2 Ｏ5
を用いた。FIG. 10 shows the VO X / PVG photocatalyst and the VO X / PVG photocatalyst.
It is a diagram showing XANES spectra of SiO 2 photocatalyst and V reference sample. The horizontal axis in FIG. 10 is energy,
The vertical axis is the normalized absorbance. VO X / SiO
2 is obtained by immobilizing the V species SiO 2 by ion implantation. As V reference samples, VO (OiPr) 3 having a four-coordinate structure and V 2 O 5 having a six-coordinate structure are used.
Was used.
【００６７】４配位構造を有するＶ参照試料および６配
位構造を有するＶ参照試料のスペクトルとの比較から、
イオン注入法によりＰＶＧまたはＳｉＯ2 に固定化され
た酸化Ｖ種は、高分散状態で存在し、孤立４配位構造を
とることがわかる。From the comparison with the spectra of the V-reference sample having a four-coordinate structure and the V-reference sample having a six-coordinate structure,
It can be seen that the oxidized V species immobilized on PVG or SiO 2 by ion implantation exists in a highly dispersed state and has an isolated four-coordinate structure.
【００６８】図１１はＶＯX ／ＰＶＧ光触媒を用いたシ
ス−２−ブテンの異性化反応の経時変化を示す図であ
る。図１１の横軸は反応時間であり、縦軸は生成物収量
である。ＶＯX ／ＰＶＧ光触媒のＶイオン注入量は１．
０×１０-5ｍｏｌ／ｇであり、イオン加速電圧は１５０
ｋｅＶである。FIG. 11 is a graph showing the change over time in the cis-2-butene isomerization reaction using the VO x / PVG photocatalyst. The horizontal axis in FIG. 11 is the reaction time, and the vertical axis is the product yield. The V ion implantation amount of the VO X / PVG photocatalyst is 1.
0 × 10 −5 mol / g, and the ion acceleration voltage is 150
keV.
【００６９】図１１に示すように、光照射時に光触媒反
応が進行し、シス−２−ブテンからトランス−２−ブテ
ンおよび１−ブテンが生成する。光照射を停止すると、
光触媒反応は進行せず、再び光照射を行うと光触媒反応
が進行する。As shown in FIG. 11, the photocatalytic reaction proceeds during light irradiation, and trans-2-butene and 1-butene are produced from cis-2-butene. When the light irradiation is stopped,
The photocatalytic reaction does not proceed, and when light irradiation is performed again, the photocatalytic reaction proceeds.
【００７０】図１２はＶＯX ／ＰＶＧ光触媒の単位Ｖ量
当たりの光触媒活性を示す図である。図１２の横軸は光
触媒の種類であり、縦軸は単位Ｖ量当たりの光触媒活性
である。ＡおよびＣはＶイオン注入量がそれぞれ８．７
×１０-8ｍｏｌ／ｇおよび１．０×１０-6ｍｏｌ／ｇの
Ｖ2 Ｏ5 ／ＰＶＧ光触媒である。FIG. 12 is a diagram showing the photocatalytic activity per unit V amount of the VO X / PVG photocatalyst. The horizontal axis in FIG. 12 is the type of photocatalyst, and the vertical axis is the photocatalytic activity per unit V amount. A and C have V ion implantation doses of 8.7 each.
× 10 −8 mol / g and 1.0 × 10 −6 mol / g V 2 O 5 / PVG photocatalyst.
【００７１】図１２から、単位Ｖ量当たりの光触媒活性
は、作製時のＶイオン注入量（すなわち、酸化バナジウ
ムの担持量）が少ないほど高く、イオン加速電圧が低い
ほど高くなることがわかる。FIG. 12 shows that the photocatalytic activity per unit V amount increases as the V ion implantation amount (that is, the amount of vanadium oxide carried) during fabrication decreases, and as the ion acceleration voltage decreases, the photocatalytic activity increases.
【００７２】以上のように、イオン注入法により高分散
かつ高活性なＶＯX ／ＰＶＧ光触媒が作製できる。この
ＶＯX ／ＰＶＧ光触媒では、イオン注入されたＶイオン
が孤立４配位構造をとることがわかった。これにより、
光触媒活性が高くなると考えられる。光触媒反応活性
は、イオン注入量が少ないＶＯX ／ＰＶＧ光触媒ほど高
く、低いイオン加速電圧で作製されたＶＯX ／ＰＶＧ光
触媒ほど高い。As described above, a highly dispersed and highly active VO x / PVG photocatalyst can be produced by ion implantation. In this VO x / PVG photocatalyst, it was found that the ion-implanted V ions had an isolated four-coordinate structure. This allows
It is considered that the photocatalytic activity becomes higher. The photocatalytic reaction activity is higher for a VO x / PVG photocatalyst with a smaller ion implantation amount, and higher for a VO x / PVG photocatalyst produced with a lower ion acceleration voltage.
【図１】本発明の光触媒の作製に用いられるイオン注入
装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of an ion implantation apparatus used for producing a photocatalyst of the present invention.
【図２】加速されたイオンがＰＶＧに注入される様子を
示す模式図である。FIG. 2 is a schematic view showing a state in which accelerated ions are implanted into PVG.
【図３】ＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒、ＰＶＧおよび粉末Ｔ
ｉＯ2 の紫外吸収スペクトルを示す図である。FIG. 3: TiO x / PVG photocatalyst, PVG and powder T
is a diagram showing an ultraviolet absorption spectrum of iO 2.
【図４】ＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒および粉末ＴｉＯ2 の
ＸＡＮＥＳスペクトルおよびＦＴ−ＥＸＡＦＳスペクト
ルを示す図である。FIG. 4 is a view showing a XANES spectrum and an FT-EXAFS spectrum of a TiO X / PVG photocatalyst and powdered TiO 2 .
【図５】ＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒を用いた２−プロパノ
ールの液相酸化分解反応を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a liquid phase oxidative decomposition reaction of 2-propanol using a TiO x / PVG photocatalyst.
【図６】ＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒および粉末ＴｉＯ2 の
単位Ｔｉ量当たりの光触媒活性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the photocatalytic activity per unit Ti amount of TiO x / PVG photocatalyst and powdered TiO 2 .
【図７】ＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒を用いたシス−２−ブ
テンの異性化反応の経時変化を示す図である。FIG. 7 is a graph showing a change over time in a cis-2-butene isomerization reaction using a TiO x / PVG photocatalyst.
【図８】ＴｉＯX ／ＰＶＧ光触媒および粉末ＴｉＯ2 の
単位Ｔｉ量当たりの光触媒活性を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the photocatalytic activity per unit Ti amount of TiO X / PVG photocatalyst and powdered TiO 2 .
【図９】ＶＯX ／ＰＶＧ光触媒および粉末Ｖ2 Ｏ5 の紫
外吸収スペクトルを示す図である。FIG. 9 is a view showing an ultraviolet absorption spectrum of a VO X / PVG photocatalyst and powder V 2 O 5 .
【図１０】ＶＯX ／ＰＶＧ光触媒、ＶＯX ／ＳｉＯ2 光
触媒およびＶ参照試料のＸＡＮＥＳスペクトルを示す図
である。FIG. 10 is a diagram showing XANES spectra of a VO X / PVG photocatalyst, a VO X / SiO 2 photocatalyst, and a V reference sample.
【図１１】ＶＯX ／ＰＶＧ光触媒を用いたシス−２−ブ
テンの異性化反応の経時変化を示す図である。FIG. 11 is a graph showing the change over time in the cis-2-butene isomerization reaction using a VO x / PVG photocatalyst.
【図１２】ＶＯX ／ＰＶＧ光触媒の単位Ｖ量当たりの光
触媒活性を示す図である。FIG. 12 is a graph showing the photocatalytic activity per unit V amount of a VO X / PVG photocatalyst.
５ ＰＶＧ ６ イオン 5 PVG 6 ion
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 Ｂ０１Ｊ 23/28 Ｂ０１Ｊ 23/50 23/50 23/68 23/68 23/72 23/72 23/80 23/745 23/84 23/80 37/30 23/84 Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＧ 37/30 Ｂ０１Ｊ 23/74 ３０１ (72)発明者 高木 俊宜 大阪府枚方市津田山手２−８−１ 株式会 社イオン工学研究所内 (72)発明者 安保 正一 大阪府堺市学園町１−１ 大阪府立大学工 学部応用化学科内 (72)発明者 山下 弘巳 大阪府堺市学園町１−１ 大阪府立大学工 学部応用化学科内 (72)発明者 吉川 暹 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 工業技 術院大阪工業技術研究所内Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical display location B01J 23/28 B01J 23/50 23/50 23/68 23/68 23/72 23/72 23/80 23 / 745 23/84 23/80 37/30 23/84 B01D 53/36 ZABG 37/30 B01J 23/74 301 (72) Inventor Toshiyoshi Takagi 2-8-1 Tsuda Yamate, Hirakata-shi, Osaka Ion Engineering Co., Ltd. Inside the laboratory (72) Inventor Shoichi Abo 1-1 Gakuen-cho, Sakai-shi, Osaka Pref.Department of Applied Chemistry, Faculty of Engineering, Osaka Prefecture University Within the Department of Chemistry (72) Inventor: Kokan Yoshikawa 1-8-31 Midorigaoka, Ikeda-shi, Osaka Inside the Osaka Institute of Technology
Claims (8)
質材料に所定の金属元素をイオン注入することにより前
記金属元素の酸化物からなる光触媒活性種を前記多孔質
材料に分散して固定化担持させることを特徴とする光触
媒の製造方法。1. A photocatalytic active species composed of an oxide of the metal element is dispersed in the porous material by ion-implanting a predetermined metal element into a porous material having a light transmitting property and containing an oxygen element. A method for producing a photocatalyst, comprising fixing and supporting the photocatalyst.
スであることを特徴とする請求項１記載の光触媒の製造
方法。2. The method according to claim 1, wherein the porous material is porous Vycor glass.
移元素または２Ｂ族元素であることを特徴とする請求項
１または２記載の光触媒の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the predetermined metal element is a 3d or 4d transition element or a Group 2B element.
ム、ニオブ、モリブデン、鉄、銅、銀および亜鉛よりな
る群から選ばれた元素であることを特徴とする請求項
１、２または３記載の光触媒の製造方法。4. The method according to claim 1, wherein the predetermined element is an element selected from the group consisting of titanium, vanadium, niobium, molybdenum, iron, copper, silver and zinc. A method for producing a photocatalyst.
から数１０ｎｍ以下の深さに注入することを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載の光触媒の製造方法。5. The method for producing a photocatalyst according to claim 1, wherein the predetermined element is implanted at a depth of several tens nm or less from the surface of the porous material.
質材料に所定の金属元素のイオン注入により前記金属元
素の酸化物からなる光触媒活性種が分散して固定化担持
されたことを特徴とする光触媒。6. A method in which a photocatalytic active species comprising an oxide of a metal element is dispersed and fixed and supported by ion implantation of a predetermined metal element into a porous material having a light transmitting property and containing an oxygen element. Characteristic photocatalyst.
スであることを特徴とする請求項６記載の光触媒。7. The photocatalyst according to claim 6, wherein the porous material is porous Vycor glass.
質を含有する被処理液中に浸漬し、前記被処理液または
前記光触媒に紫外から可視光の照射を加えることを特徴
とする有機物質の分解方法。8. An organic substance, wherein the photocatalyst according to claim 6 or 7 is immersed in a liquid to be treated containing an organic substance, and the liquid to be treated or the photocatalyst is irradiated with ultraviolet to visible light. Decomposition method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8203694A JPH1043601A (en) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | Photocatalyst and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8203694A JPH1043601A (en) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | Photocatalyst and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1043601A true JPH1043601A (en) | 1998-02-17 |
Family
ID=16478305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8203694A Pending JPH1043601A (en) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | Photocatalyst and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1043601A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008106038A1 (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Corning Incorporated | Extruded glass structures and methods for manufacturing the same |
-
1996
- 1996-08-01 JP JP8203694A patent/JPH1043601A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008106038A1 (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Corning Incorporated | Extruded glass structures and methods for manufacturing the same |
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