Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4929450B2 - Photocatalyst and method for producing hydrogen using the same - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4929450B2 - Photocatalyst and method for producing hydrogen using the same - Google Patents

Photocatalyst and method for producing hydrogen using the same Download PDF

Info

Publication number
JP4929450B2
JP4929450B2 JP2005261015A JP2005261015A JP4929450B2 JP 4929450 B2 JP4929450 B2 JP 4929450B2 JP 2005261015 A JP2005261015 A JP 2005261015A JP 2005261015 A JP2005261015 A JP 2005261015A JP 4929450 B2 JP4929450 B2 JP 4929450B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photocatalyst
titanium oxide
powder
graphite silica
platinum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2005261015A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007069158A (en
Inventor
芳文 楠元
Original Assignee
国立大学法人 鹿児島大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 国立大学法人 鹿児島大学 filed Critical 国立大学法人 鹿児島大学
Priority to JP2005261015A priority Critical patent/JP4929450B2/en
Publication of JP2007069158A publication Critical patent/JP2007069158A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4929450B2 publication Critical patent/JP4929450B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

本発明は光触媒及びそれを用いた水素の製造方法に関する。   The present invention relates to a photocatalyst and a method for producing hydrogen using the photocatalyst.

新しいエネルギー源として原子力発電が実用化されているが、安全性や廃棄物処理等の問題を抱えているのでクリーンで安全な新エネルギーの開発が注目されている。現在、化石資源の制約やそれらの大量消費によって引き起こされた深刻な地球温暖化などの環境問題が注目されている。   Nuclear power generation has been put to practical use as a new energy source, but because of problems such as safety and waste disposal, the development of clean and safe new energy has attracted attention. At present, environmental issues such as severe global warming caused by fossil resource constraints and mass consumption are attracting attention.

一方、一年間で地上に届く太陽エネルギーは人類の年間エネルギー消費量の1万倍に相当するほど莫大なものであり、その効率的な利用研究が最近活発となっている。その代表的な研究に光触媒の研究がある。光触媒、たとえば紫外線および可視光応答型光触媒は、無尽蔵な太陽光と水から、クリーンな燃料となる水素と酸素を直接製造することができる極めて有用な触媒として注目されている。   On the other hand, the solar energy that reaches the ground in one year is enormous, equivalent to 10,000 times the annual energy consumption of mankind, and its efficient utilization research has recently become active. A typical example of this is research on photocatalysts. Photocatalysts such as ultraviolet and visible light responsive photocatalysts are attracting attention as extremely useful catalysts capable of directly producing hydrogen and oxygen as clean fuels from inexhaustible sunlight and water.

太陽光と水から、水素と酸素を直接製造する反応を下記の反応式(a)に示す。この反応はエネルギー蓄積型の反応であり、光合成において、光を必要とする明反応下で起こる酸素発生も、この分解反応にほかならない。
O→H+(1/2)O (a)
The reaction for producing hydrogen and oxygen directly from sunlight and water is shown in the following reaction formula (a). This reaction is an energy storage type reaction, and in the photosynthesis, oxygen generation that occurs under a light reaction that requires light is nothing but this decomposition reaction.
H 2 O → H 2 + (1/2) O 2 (a)

一般に、光触媒は、そのバンドギャップ以上のエネルギーを吸収すると、正孔と電子を生成しこれらがそれぞれ酸化反応、還元反応を行い、酸素、水素を発生させる。   In general, when a photocatalyst absorbs energy that exceeds its band gap, it generates holes and electrons, which undergo an oxidation reaction and a reduction reaction, respectively, to generate oxygen and hydrogen.

光触媒の実用化を考えた場合、光源として太陽光の利用は不可欠である。地表に降り注ぐ太陽光は、可視光である波長500nm付近に放射の最大強度をもっており、波長が約400〜750nmの可視光領域のエネルギー量は全太陽光のエネルギー量の約43%である。一方、波長が約400nm以下の紫外線領域でのエネルギー量は全太陽光の5%にも満たない。   Considering the practical application of photocatalysts, it is essential to use sunlight as a light source. Sunlight falling on the surface of the earth has a maximum intensity of radiation around a wavelength of 500 nm that is visible light, and the amount of energy in the visible light region having a wavelength of about 400 to 750 nm is about 43% of the amount of energy of all sunlight. On the other hand, the amount of energy in the ultraviolet region having a wavelength of about 400 nm or less is less than 5% of the total sunlight.

太陽光を効率的に利用するには紫外線を効率よく利用する光触媒が求められている。本発明者らはこれまでに、紫外線利用能が高い光触媒として、酸化チタン(TiO)とグラファイトシリカとを含有する二種混合系の光触媒を開発している(特許文献1)。しかしながらその触媒の触媒活性は必ずしも満足できるものではなく、より一層の改善が求められている。 In order to efficiently use sunlight, a photocatalyst that efficiently uses ultraviolet rays is required. The present inventors have so far developed a two-type mixed photocatalyst containing titanium oxide (TiO 2 ) and graphite silica as a photocatalyst having high ultraviolet ray utilization ability (Patent Document 1). However, the catalytic activity of the catalyst is not always satisfactory, and further improvement is required.

特開2004−330074号公報JP 2004-330074 A

本発明は、効率的な水素の製造のために用いることができる、高活性の光触媒を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a highly active photocatalyst that can be used for efficient hydrogen production.

本発明者らは驚くべきことに、酸化チタンとグラファイトシリカとを含有する二種混合系の光触媒(特許文献1)に白金等の貴金属を更に配合することにより光触媒活性がより一層高められることを見出した。   Surprisingly, the present inventors have found that the photocatalytic activity can be further enhanced by further blending a noble metal such as platinum with a two-type mixed photocatalyst containing titanium oxide and graphite silica (Patent Document 1). I found it.

本発明は以下の発明を包含する。
(1)酸化チタン、グラファイトシリカ及び貴金属を含有する光触媒。
(2)前記貴金属が白金である(1)記載の光触媒。
(3)グラファイトシリカと白金との重量比が29:1〜1:5である(2)記載の光触媒。
(4)前記貴金属が金である(1)記載の光触媒。
(5)グラファイトシリカと金との重量比が29:1〜1:1である(4)記載の光触媒。
(6)アルコール類の水溶液に、光照射により活性化された(1)〜(5)のいずれか1項に記載の光触媒を作用させることにより水素を製造する方法。
The present invention includes the following inventions.
(1) A photocatalyst containing titanium oxide, graphite silica and a noble metal.
(2) The photocatalyst according to (1), wherein the noble metal is platinum.
(3) The photocatalyst according to (2), wherein the weight ratio of graphite silica to platinum is 29: 1 to 1: 5.
(4) The photocatalyst according to (1), wherein the noble metal is gold.
(5) The photocatalyst according to (4), wherein the weight ratio of graphite silica to gold is 29: 1 to 1: 1.
(6) A method for producing hydrogen by causing the photocatalyst described in any one of (1) to (5) activated by light irradiation to act on an aqueous solution of alcohols.

本発明の光触媒は、酸化チタンとグラファイトシリカとを含有する二種混合系の光触媒と比較して高い触媒活性を有する。本発明の光触媒により効率的な水素の製造が可能となる。   The photocatalyst of the present invention has a higher catalytic activity than a two-mixed photocatalyst containing titanium oxide and graphite silica. The photocatalyst of the present invention enables efficient production of hydrogen.

本発明において酸化チタンとは、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、無定形酸化チタンなどの各種酸化チタンを意味する。特に、アナターゼ型酸化チタン単独またはアナターゼ型酸化チタンを主成分とするアナターゼ型/ルチル型酸化チタン混合物が好ましい。本発明の光触媒の調製において用いられる典型的な酸化チタンは、粉末状のものである。   In the present invention, titanium oxide means various titanium oxides such as anatase-type titanium oxide, rutile-type titanium oxide, and amorphous titanium oxide. In particular, anatase-type titanium oxide alone or an anatase-type / rutile-type titanium oxide mixture mainly composed of anatase-type titanium oxide is preferable. Typical titanium oxide used in the preparation of the photocatalyst of the present invention is in powder form.

グラファイトシリカは、通称ブラックシリカ、シリカブラック、神明石などと呼ばれ、数億年前の海底の珪藻類が蓄積して地表に隆起し層状堆積して形成された、炭素の混入した黒鉛珪石質の天然鉱石である。グラファイトシリカはC、SiO、Fe、Al、CaO、MgO、TiO、NaO、KO、HO等を含有し、炭素含有量が約5%である黒色物であり、約80%のシリカ(SiO)を主成分とする。グラファイトシリカは多孔質であり物質を吸着する作用を有する。本発明の光触媒の調製において用いられる典型的なグラファイトシリカは、粉末状のものである。 Graphite silica is commonly known as black silica, silica black, and shinmei stone, and is a carbon-containing graphite siliceous material that is formed by accumulating diatoms on the sea floor several hundred million years ago, and rising and layering on the surface. It is a natural ore. Graphite silica contains C, SiO 2 , Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , CaO, MgO, TiO 2 , Na 2 O, K 2 O, H 2 O, etc., and has a carbon content of about 5%. It is a black material and contains approximately 80% silica (SiO 2 ) as a main component. Graphite silica is porous and has an action of adsorbing substances. Typical graphite silica used in the preparation of the photocatalyst of the present invention is in powder form.

本発明に使用できる貴金属としては、白金、金、銀、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウムが挙げられ、特に白金及び金が好ましく、白金が最も好ましい。本発明の光触媒の調製において、貴金属は例えば粉末の形態のものが用いられる。   Examples of noble metals that can be used in the present invention include platinum, gold, silver, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, and iridium, with platinum and gold being particularly preferred and platinum being most preferred. In the preparation of the photocatalyst of the present invention, the noble metal is used, for example, in the form of powder.

本発明者らは、上述の酸化チタン、グラファイトシリカ及び貴金属を含有する光触媒が、酸化チタン及びグラファイトシリカからなる光触媒や、酸化チタン及び貴金属からなる光触媒と比較して、予想外に優れた触媒活性を有することを見出した。グラファイトシリカと貴金属とが相乗的に作用して酸化チタンの光触媒活性を高めているものと考えられる。本発明の光触媒においてグラファイトシリカ及び貴金属の合計重量が、酸化チタン、グラファイトシリカ及び貴金属の合計重量を基準として5〜80wt%、好ましくは40〜60wt%である場合に、特に水素発生効率が良い。貴金属として白金を用いる場合、グラファイトシリカと白金との重量比は29:1〜1:5であることが好ましい。グラファイトシリカと白金との重量比が29:1〜2:1である場合、高価な白金の使用量は少量でありながら十分に高い触媒活性を達成できるため好ましい。グラファイトシリカと白金との重量比が2:1〜1:5、特に1:1〜1:5である場合、特に高い触媒活性を達成することができるため好ましい。貴金属として金を用いる場合、グラファイトシリカと金との重量比は29:1〜1:1であることが好ましく、14:1〜2:1であることが特に好ましい。   The inventors of the present invention have unexpectedly superior catalytic activity in which the above-described photocatalyst containing titanium oxide, graphite silica and noble metal is superior to a photocatalyst comprising titanium oxide and graphite silica or a photocatalyst comprising titanium oxide and noble metal. It was found to have It is considered that graphite silica and noble metal act synergistically to increase the photocatalytic activity of titanium oxide. In the photocatalyst of the present invention, when the total weight of graphite silica and noble metal is 5 to 80 wt%, preferably 40 to 60 wt%, based on the total weight of titanium oxide, graphite silica and noble metal, the hydrogen generation efficiency is particularly good. When platinum is used as the noble metal, the weight ratio of graphite silica to platinum is preferably 29: 1 to 1: 5. When the weight ratio of graphite silica to platinum is 29: 1 to 2: 1, it is preferable because a sufficiently high catalytic activity can be achieved while using a small amount of expensive platinum. When the weight ratio of graphite silica to platinum is 2: 1 to 1: 5, particularly 1: 1 to 1: 5, it is preferable because particularly high catalytic activity can be achieved. When gold is used as the noble metal, the weight ratio of graphite silica to gold is preferably 29: 1 to 1: 1, and particularly preferably 14: 1 to 2: 1.

本発明の光触媒は、酸化チタン、グラファイトシリカ及び貴金属を混合することにより調製される。光を有効に利用するためには各成分は粒子状であることが好ましい。なかでも、比表面積が大きい粒子、すなわち粒子径の小さい粒子ほど好ましく、例えば10nm〜200μmの粒子径を有する粒子が好ましい。一般に固相反応法で調製された酸化チタン粒子は粒子径が大きく、その比表面積は小さいが、ボールミルなどで粉砕を行うことなどにより粒子径を小さくできる。また、本発明の光触媒は、粉末混合物のまま使用されるだけでなく、適宜成形加工又は焼結されて使用され得る。例えば微粒子を成型して板状又は薄膜の形態で使用することもできる。また、粉末光触媒を適当な基板上に固定化して使用することもできる。   The photocatalyst of the present invention is prepared by mixing titanium oxide, graphite silica, and a noble metal. In order to effectively use light, each component is preferably in the form of particles. Among these, particles having a large specific surface area, that is, particles having a small particle size are preferred, and for example, particles having a particle size of 10 nm to 200 μm are preferred. In general, titanium oxide particles prepared by a solid phase reaction method have a large particle size and a small specific surface area. However, the particle size can be reduced by grinding with a ball mill or the like. In addition, the photocatalyst of the present invention is not only used as a powder mixture, but also can be used after being appropriately molded or sintered. For example, fine particles can be molded and used in the form of a plate or a thin film. Further, the powder photocatalyst can be used by being immobilized on a suitable substrate.

本発明の光触媒は更に、Ni等の遷移金属、NiO、IrO、RuO等からなる群から選択される1種又は2種以上の成分からなる助触媒によって修飾、担持することができる。担持は混錬法や含浸法、光電着法等で行うことができる。 The photocatalyst of the present invention can be further modified and supported by a promoter comprising one or more components selected from the group consisting of transition metals such as Ni, NiO, IrO 2 , RuO 2 and the like. The loading can be performed by a kneading method, an impregnation method, a photo-deposition method, or the like.

本発明の光触媒による水素の製造は、アルコール類(水素含有化合物)の水溶液に本発明の光触媒を作用させることにより行われる。アルコール類の濃度は10〜99.5vol%が好ましく、40〜90vol%が特に好ましい。アルコール類としては、例えばメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオールが挙げられる。アルコール類の水溶液中では、アルコール分子と水分子が水素結合でつながった会合体を形成し、さらに周囲のアルコール会合体を水分子が水素結合のネットワークでつなぎ水和クラスターを形成していると考えられている。アルコール類の水溶液に用いられる水としては純粋な水に限定されず、炭酸塩や炭酸水素塩、ヨウ素塩、臭素塩等の塩類を混合、溶解した水を用いてもよい。   The production of hydrogen by the photocatalyst of the present invention is carried out by allowing the photocatalyst of the present invention to act on an aqueous solution of an alcohol (hydrogen-containing compound). The concentration of the alcohol is preferably 10 to 99.5 vol%, particularly preferably 40 to 90 vol%. Examples of alcohols include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, and 1,4-butanediol. In aqueous solutions of alcohols, alcohol molecules and water molecules form an association formed by hydrogen bonding, and water molecules are connected to surrounding alcohol associations by a hydrogen bond network to form a hydrated cluster. It has been. The water used for the aqueous solution of alcohols is not limited to pure water, and water in which salts such as carbonates, hydrogen carbonates, iodine salts, bromine salts are mixed and dissolved may be used.

上記水溶液に本発明の光触媒を添加する。触媒の添加量は、基本的には入射した光が効率よく吸収できる量を選ぶ。このように光分解用触媒を添加したアルコール類水溶液に光を照射することによって光触媒が活性化され、水素発生反応が進行する。照射する光は、半導体光触媒である酸化チタンのバンドギャップを超えるようなエネルギーを持つものである必要がある。このような光としては紫外線が挙げられる。本発明の光触媒は非常に高効率であり、太陽光に含まれる紫外線を有効に利用することができるため、本発明では光触媒が添加されたアルコール類水溶液に太陽光を照射してもよい。   The photocatalyst of the present invention is added to the aqueous solution. The amount of catalyst added is basically selected so that incident light can be efficiently absorbed. Thus, by irradiating light to the alcohol aqueous solution to which the photodecomposition catalyst is added, the photocatalyst is activated and the hydrogen generation reaction proceeds. The light to be irradiated needs to have energy that exceeds the band gap of titanium oxide that is a semiconductor photocatalyst. Examples of such light include ultraviolet rays. Since the photocatalyst of the present invention is very highly efficient and can effectively use ultraviolet rays contained in sunlight, in the present invention, the aqueous alcohol solution to which the photocatalyst is added may be irradiated with sunlight.

実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されない。   The present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

材料
酸化チタン(TiO)として日本アエロジル製P25を用いた。この酸化チタン粉末は約80%がアナターゼ構造、約20%がルチル構造であり、細孔の少ない多面構造である。粒径は約20nmで、比表面積は約50mである。
P25 made from Nippon Aerosil was used as the material titanium oxide (TiO 2 ). The titanium oxide powder has a polyhedral structure with few pores, with about 80% anatase structure and about 20% rutile structure. The particle size is about 20 nm and the specific surface area is about 50 m 2 .

グラファイトシリカとしては、(株)西日本環境工学の平均粒径が約3μmのグラファイトシリカ粉末を用いた。   As the graphite silica, graphite silica powder having an average particle size of about 3 μm by West Japan Environmental Engineering Co., Ltd. was used.

白金は、(株)ニラコ製の300meshのものを用いた。
メタノールは和光純薬工業(株)の特級グレードのものを用いた。水は脱イオン水を2回再蒸留したものを用いた。これらを用いて40vol%メタノール水溶液を調製した。
Platinum used was 300 mesh manufactured by Nilaco Corporation.
Methanol used was a special grade of Wako Pure Chemical Industries. As the water, deionized water was re-distilled twice. Using these, a 40 vol% aqueous methanol solution was prepared.

実験方法及び結果
酸化チタン粉末15mgと、グラファイトシリカ粉末及び白金粉末を各種比で配合した混合物15mgとを混合して得られた30mgの光触媒を用いた。図1の横軸に白金粉末の配合量(mg)を示す。
Experimental Method and Results 30 mg of photocatalyst obtained by mixing 15 mg of titanium oxide powder and 15 mg of a mixture of graphite silica powder and platinum powder in various ratios was used. The horizontal axis of FIG. 1 shows the amount (mg) of platinum powder.

パイレックス(登録商標)ガラス製のシュレンク管(容積153ml)に、上記光触媒30mg、40vol%メタノール水溶液20ml、及びスターラーチップを入れ、シリコンキャップで蓋をして密閉し、超音波照射を1分間行って攪拌した。Arガスにより1時間バブリングして溶液を脱気し、管内をArガス雰囲気にした。懸濁溶液をスターラーで攪拌しながら紫外光を照射した。光強度は15mW/cmで行った。紫外光ランプとして、ウシオ電気(株)の500W超高圧水銀ランプ(USH−500SC)を用い、フィルター(ATG UV−D33S)を用いて紫外光を取り出した。紫外光照射は3時間行い、照射開始後0時間、0.5時間、1時間、1.5時間、2時間、及び3時間後にシュレンク管内の気体をシリンジにより少量採取し、ガスクロマトグラフ(島津製作所製、GC−8AIT)を用いて水素の検出を行い、水素発生速度(μmol/h)を算出した。 Pyrex (registered trademark) glass Schlenk tube (volume 153 ml) is charged with 30 mg of the above photocatalyst, 40 vol% methanol aqueous solution 20 ml, and a stirrer chip, sealed with a silicon cap, and subjected to ultrasonic irradiation for 1 minute. Stir. The solution was degassed by bubbling with Ar gas for 1 hour, and the inside of the tube was filled with Ar gas. The suspension solution was irradiated with ultraviolet light while stirring with a stirrer. The light intensity was 15 mW / cm 2 . As an ultraviolet light lamp, a 500 W ultra high pressure mercury lamp (USH-500SC) manufactured by Ushio Electric Co., Ltd. was used, and ultraviolet light was extracted using a filter (ATG UV-D33S). Ultraviolet light irradiation is performed for 3 hours, and after 0 hours, 0.5 hours, 1 hour, 1.5 hours, 2 hours, and 3 hours after the start of irradiation, a small amount of gas in the Schlenk tube is collected with a syringe, and a gas chromatograph (Shimadzu Corporation) is collected. Hydrogen was detected using GC-8AIT, and the hydrogen generation rate (μmol / h) was calculated.

また比較のために、上記光触媒30mgに代えて、酸化チタン粉末15mgと、白金粉末0〜15mgとを混合して得られた15〜30mgの光触媒を用いて同様の実験を行った。   For comparison, the same experiment was performed using 15 to 30 mg of photocatalyst obtained by mixing 15 mg of titanium oxide powder and 0 to 15 mg of platinum powder instead of 30 mg of the photocatalyst.

結果を図1に示す。図1中、酸化チタンはTiOと、グラファイトシリカはGSと、白金はPtと示す。酸化チタン粉末15mgに白金粉末のみを0〜15mg配合した光触媒を用いた実験(図1の三角印)では、白金粉末を1mg程度配合すると水素発生速度の増大が見られるが、それ以上配合しても水素発生速度は頭打ちになり、ほとんど増大しなかったことから、今回の測定範囲では水素発生速度は白金粉末添加量に強く依存しないことがわかる。そして、酸化チタン粉末15mgと、グラファイトシリカ粉末及び白金粉末の混合物15mgとを配合した本発明の光触媒による水素発生速度は、酸化チタン粉末15mgと、グラファイトシリカ粉末又は白金粉末15mgとを配合した光触媒による水素発生速度から予想される水素発生速度より著しく高いことが明らかとなった。具体的にはグラファイトシリカ粉末:白金粉末が29:1〜1:5の重量比で配合された混合物を酸化チタン粉末と組合せた場合に水素発生速度が高められた。グラファイトシリカ粉末と白金粉末との重量比が1:2で配合されている光触媒を用いた場合に水素発生速度がピークに達した。 The results are shown in FIG. In FIG. 1, titanium oxide is TiO 2 , graphite silica is GS, and platinum is Pt. In an experiment using a photocatalyst in which only 15 to 15 mg of titanium oxide powder is blended with 15 to 15 mg of titanium oxide powder (the triangle mark in FIG. 1), when about 1 mg of platinum powder is blended, an increase in the hydrogen generation rate can be seen, However, since the hydrogen generation rate reached a peak and hardly increased, it can be understood that the hydrogen generation rate does not strongly depend on the amount of platinum powder added in this measurement range. The hydrogen generation rate by the photocatalyst of the present invention in which 15 mg of titanium oxide powder and 15 mg of a mixture of graphite silica powder and platinum powder were blended was determined by the photocatalyst blended with 15 mg of titanium oxide powder and 15 mg of graphite silica powder or platinum powder. The hydrogen generation rate was found to be significantly higher than expected. Specifically, when a mixture containing graphite silica powder: platinum powder in a weight ratio of 29: 1 to 1: 5 was combined with titanium oxide powder, the hydrogen generation rate was increased. When using a photocatalyst in which the weight ratio of graphite silica powder to platinum powder was 1: 2, the hydrogen generation rate reached its peak.

材料
金としては、(株)ニラコ製の純度が99.5%で、大きさが0.3〜0.6μmの金粉末を用いた。
その他の材料については実施例1と同一である。
As the material gold, gold powder having a purity of 99.5% and a size of 0.3 to 0.6 μm manufactured by Nilaco Corporation was used.
Other materials are the same as those in the first embodiment.

実験方法及び結果
光触媒として、酸化チタン粉末15mgと、グラファイトシリカ粉末及び金粉末を各種比で配合した混合物15mgとを混合して得られた30mgの光触媒を用いた点以外は実施例1と同様の実験操作を行った。図2の横軸に金の配合量(mg)を示す。
Experimental method and results Similar to Example 1 except that 15 mg of titanium oxide powder and 15 mg of a mixture of graphite silica powder and gold powder mixed at various ratios were used as a photocatalyst. Experimental operation was performed. The horizontal axis of FIG. 2 shows the amount of gold (mg).

結果を図2に示す。図2中、酸化チタンはTiOと、グラファイトシリカはGSと、金はAuと示す。酸化チタン粉末15mgと、グラファイトシリカ粉末及び金粉末の混合物15mgとを配合した本発明の光触媒による水素発生速度は、酸化チタン粉末15mgとグラファイトシリカ粉末又は金粉末15mgとを配合した光触媒による水素発生速度から予想される水素発生速度と同程度かそれ以上であった。特にグラファイトシリカ粉末:金粉末が重量比で29:1〜1:1で配合されている光触媒を用いた場合に相乗的な効果が認められた。 The results are shown in FIG. In FIG. 2, titanium oxide is TiO 2 , graphite silica is GS, and gold is Au. The hydrogen generation rate by the photocatalyst of the present invention in which 15 mg of titanium oxide powder and 15 mg of a mixture of graphite silica powder and gold powder are blended is the hydrogen generation rate by the photocatalyst in which 15 mg of titanium oxide powder and graphite silica powder or 15 mg of gold powder is blended. As expected or higher than the expected hydrogen generation rate. In particular, a synergistic effect was observed when a photocatalyst in which graphite silica powder: gold powder was blended at a weight ratio of 29: 1 to 1: 1 was used.

酸化チタン、グラファイトシリカ及び白金を含有する光触媒による水素発生速度の促進効果を示す図である。It is a figure which shows the promotion effect of the hydrogen generation rate by the photocatalyst containing a titanium oxide, a graphite silica, and platinum. 酸化チタン、グラファイトシリカ及び金を含有する光触媒による水素発生速度の促進効果を示す図である。It is a figure which shows the acceleration effect of the hydrogen generation rate by the photocatalyst containing a titanium oxide, a graphite silica, and gold | metal | money.

Claims (3)

酸化チタン、グラファイトシリカ及び貴金属を含有する光触媒であって、
前記貴金属が白金であり、
グラファイトシリカと白金との重量比が5:1〜1:5である前記光触媒
A photocatalyst containing titanium oxide, graphite silica and a noble metal ,
The noble metal is platinum;
The photocatalyst having a weight ratio of graphite silica to platinum of 5: 1 to 1: 5 .
グラファイトシリカと白金との重量比が2:1〜1:5である請求項1記載の光触媒。The photocatalyst according to claim 1, wherein the weight ratio of graphite silica to platinum is 2: 1 to 1: 5. アルコール類の水溶液に、光照射により活性化された請求項1又は2記載の光触媒を作用させることにより水素を製造する方法。 A method for producing hydrogen by allowing a photocatalyst according to claim 1 or 2 activated by light irradiation to act on an aqueous solution of an alcohol.
JP2005261015A 2005-09-08 2005-09-08 Photocatalyst and method for producing hydrogen using the same Expired - Lifetime JP4929450B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005261015A JP4929450B2 (en) 2005-09-08 2005-09-08 Photocatalyst and method for producing hydrogen using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005261015A JP4929450B2 (en) 2005-09-08 2005-09-08 Photocatalyst and method for producing hydrogen using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007069158A JP2007069158A (en) 2007-03-22
JP4929450B2 true JP4929450B2 (en) 2012-05-09

Family

ID=37931074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005261015A Expired - Lifetime JP4929450B2 (en) 2005-09-08 2005-09-08 Photocatalyst and method for producing hydrogen using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4929450B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014204200A1 (en) * 2013-06-18 2014-12-24 서강대학교산학협력단 Hydrogen fuel converter provided with photocatalyst and method for preparing hydrogen from methanol using photocatalyst
CN103752272B (en) * 2014-02-13 2015-06-24 河海大学 A kind of magnetic iron-gold adsorption/photocatalyst supported by graphene oxide and its preparation method and application

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11335187A (en) * 1998-05-25 1999-12-07 Toshiba Corp Photocatalyst module and photocatalyst device
JP2001113177A (en) * 1999-10-15 2001-04-24 Rikogaku Shinkokai Composition for photocatalyst and method for manufacturing photocatalyst
JP2001347162A (en) * 2000-06-07 2001-12-18 Sharp Corp Photocatalyst material with titanium oxide thin film
JP4296259B2 (en) * 2003-05-07 2009-07-15 国立大学法人 鹿児島大学 Method for producing hydrogen

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007069158A (en) 2007-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Usubharatana et al. Photocatalytic process for CO2 emission reduction from industrial flue gas streams
Pawar et al. A brief overview of TiO2 Photocatalyst for organic dye remediation: case study of reaction mechanisms involved in Ce‐TiO2 Photocatalysts system
Liu et al. Energy-level matching of Fe (III) ions grafted at surface and doped in bulk for efficient visible-light photocatalysts
Cao et al. Structure and phase transition behavior of Sn4+-doped TiO2 nanoparticles
Zhou et al. Synthesis of self-organized polycrystalline F-doped TiO2 hollow microspheres and their photocatalytic activity under visible light
Liu et al. Photocatalytic reduction of carbon dioxide in the presence of nitrate using TiO2 nanocrystal photocatalyst embedded in SiO2 matrices
CN105273860B (en) A kind of efficient photocatalyst bath of glass
CN101347724B (en) A kind of carbon 60/titanium dioxide nanocomposite photocatalyst and its preparation method and application
Joseph et al. Application of plasmonic metal nanoparticles in TiO2-SiO2 composite as an efficient solar-activated photocatalyst: A review paper
Rozman et al. TiO2 photocatalyst with single and dual noble metal co-catalysts for efficient water splitting and organic compound removal
CN102658177B (en) Difunctional visual light responding catalyst, and preparation method and application thereof
Duan et al. The composite of Zr-doped TiO2 and MOF-derived metal oxide for oxidative removal of formaldehyde at the room temperature
CN104941666B (en) A kind of Cd of visible light-responded cubic sphalerite structurexZn1‑xThe preparation method of S mischcrystal photocatalysts
JP3890414B2 (en) Perovskite complex oxide visible light responsive photocatalyst, hydrogen production method using the same, and hazardous chemical decomposition method
CN102101051A (en) Method for preparing carbon nano tube supported nano photocatalysis material capable of degrading nitrogen oxides
JP2009189952A (en) Semiconductor photocatalyst
JP5657913B2 (en) Hydrogen production method using nanocomposite semiconductor photocatalyst material and aqueous methanol solution
JP4929450B2 (en) Photocatalyst and method for producing hydrogen using the same
JP5229947B2 (en) Semiconductor photocatalytic substance, method for producing the same, and method for producing hydrogen
Jin et al. Efficient Photocatalytic Hydrogen Evolution over Pt x-/TiO2-y B y Catalysts in a Ternary System of K+, Mg2+/B4O72-/H2O
JP2015120118A (en) Ammonia synthesis catalyst
JP3870267B2 (en) Bismuth complex oxide visible light responsive photocatalyst of alkali metal and Ag and method for decomposing and removing harmful chemicals using the same
JP4469979B2 (en) Photocatalyst for generating hydrogen from alcohols or aqueous solution thereof, method for producing the same, and method for producing hydrogen using the same
JP4296259B2 (en) Method for producing hydrogen
JP3735711B2 (en) Visible light-responsive rare earth compound photocatalyst, hydrogen production method using the same, and hazardous chemical decomposition method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080124

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110406

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120117

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4929450

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

EXPY Cancellation because of completion of term