JP7708396B2 - Method for producing carbon dioxide reducing photocatalyst particles - Google Patents
Method for producing carbon dioxide reducing photocatalyst particlesInfo
- Publication number
- JP7708396B2 JP7708396B2 JP2021137170A JP2021137170A JP7708396B2 JP 7708396 B2 JP7708396 B2 JP 7708396B2 JP 2021137170 A JP2021137170 A JP 2021137170A JP 2021137170 A JP2021137170 A JP 2021137170A JP 7708396 B2 JP7708396 B2 JP 7708396B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silver
- particles
- gold
- gallium oxide
- photocatalyst
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
本発明は、二酸化炭素還元光触媒粒子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing carbon dioxide reducing photocatalyst particles.
半導体光触媒粒子を用いた水分解及び二酸化炭素還元技術は、エネルギー問題や環境問題を解決できる技術として注目を集めている。この光触媒粒子に助触媒として銀(Ag)などからなるナノ粒子を担持させることで、光励起によって生成した電子をトラップして電荷分離を促進する効果や二酸化炭素還元生成物を選択する効果を期待できる。例えば通常の光触媒では光照射により水が水素(H2)と酸素(O2)とに分解する。これに対して銀粒子を担持させた光触媒では、二酸化炭素(CO2)の還元により一酸化炭素(CO)が水素(H2)とともに生成する。このような二酸化炭素還元光触媒として、銀ナノ粒子を助触媒として担持させた酸化ガリウム粒子(銀ナノ粒子担持酸化ガリウム粒子)が知られている。 Water splitting and carbon dioxide reduction technology using semiconductor photocatalyst particles has attracted attention as a technology that can solve energy problems and environmental problems. By supporting nanoparticles made of silver (Ag) or the like as a co-catalyst on these photocatalyst particles, it is expected that the effect of trapping electrons generated by photoexcitation to promote charge separation and the effect of selecting carbon dioxide reduction products can be expected. For example, in a normal photocatalyst, water is decomposed into hydrogen (H 2 ) and oxygen (O 2 ) by light irradiation. In contrast, in a photocatalyst supporting silver particles, carbon monoxide (CO) is generated together with hydrogen (H 2 ) by reduction of carbon dioxide (CO 2 ). As such a carbon dioxide reduction photocatalyst, gallium oxide particles supporting silver nanoparticles as a co-catalyst (gallium oxide particles supporting silver nanoparticles) are known.
一酸化炭素(CO)は化学工業や産業における重要な出発物質であり、これを水素と反応させて様々な燃料や化学物質を合成することが可能である。このような合成において、一酸化炭素(CO)と水素(H2)の混合ガスが用いられ、このガスは合成ガス(シンガス)と呼ばれている。例えば、一酸化炭素と水素とを、CO:H2=1:2の割合で含む合成ガスは、メタノールの合成に使用されている。 Carbon monoxide (CO) is an important starting material in the chemical and industrial industries, and can be reacted with hydrogen to synthesize various fuels and chemicals. In such synthesis, a mixture of carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 ) is used, and this gas is called synthesis gas (syngas). For example, synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen in a ratio of CO:H 2 = 1:2 is used to synthesize methanol.
合成ガス(シンガス)を製造する上で、一酸化炭素と水素とを生成する二酸化炭素還元光触媒の使用は好都合である。効率的に合成ガスを得るために、二酸化炭素還元光触媒には、一酸化炭素の生成割合、すなわち選択率を制御でき、かつガス生成量の多いことが望まれる。ここでCO選択率とは、下記(1)式に表されるように、還元反応により生じる水素(H2)ガスの発生速度(発生量)と一酸化炭素(CO)ガスの発生速度の合計に対する一酸化炭素(CO)ガスの発生速度の割合である。
ところで金属ナノ粒子を担持させる方法として、含浸法や光電析法(光電着法)などの手法が従来から知られている。例えば特許文献1には二酸化炭素の還元方法に関して、CO2とH2Oと光触媒とに光を照射してCO2を還元する反応によりCOを生成させる旨、光電着法又は含浸法で銀を酸化ガリウムに担持した触媒を用いること、光電着法では硝酸銀など銀前駆体を含むアルコール水溶液に酸化ガリウム粉末を入れて混合後、光照射を行って銀前駆体を還元処理する旨、含浸法では銀前駆体水溶液に酸化ガリウムを加えて攪拌し、水を除去した後に加熱乾燥し、更に空気中で焼成する旨が記載されている(特許文献1の請求項1、2及び[0015])。 As a method for supporting metal nanoparticles, methods such as impregnation and photoelectrodeposition (photoelectrodeposition) have been conventionally known. For example, Patent Document 1 describes a method for reducing carbon dioxide, which includes irradiating CO 2 , H 2 O, and a photocatalyst with light to generate CO by a reaction that reduces CO 2 , using a catalyst in which silver is supported on gallium oxide by photoelectrodeposition or impregnation, adding gallium oxide powder to an alcoholic aqueous solution containing a silver precursor such as silver nitrate and mixing it, then irradiating light to reduce the silver precursor, and adding gallium oxide to an aqueous silver precursor solution and stirring it, removing water, drying it by heating, and then calcining it in air (claims 1, 2, and [0015] of Patent Document 1).
また二酸化炭素還元触媒に関するものではないが、特許文献2には超音波を照射して溶媒中に1種類以上の貴金属酸化物を分散させて貴金属酸化物分散液を得る工程と、前記貴金属酸化物分散液を加熱する工程とを含むことを特徴とする貴金属ナノ材料の製造方法が開示され、溶媒に貴金属担持用の担体を更に含有させる旨、担体の表面上に高度な分散性を持って担持された状態の貴金属ナノ材料を得ることが可能であるため、これを燃料電池用触媒、材料合成用触媒等に好適に利用することが可能となる旨が記載されている(特許文献2の請求項1、6及び[0014])。 Although not related to carbon dioxide reduction catalysts, Patent Document 2 discloses a method for producing a precious metal nanomaterial, which includes a step of dispersing one or more types of precious metal oxide in a solvent by irradiating ultrasonic waves to obtain a precious metal oxide dispersion liquid, and a step of heating the precious metal oxide dispersion liquid. It also describes that the solvent further contains a carrier for supporting the precious metal, and that it is possible to obtain a precious metal nanomaterial supported with high dispersibility on the surface of the carrier, which can be suitably used as a catalyst for fuel cells, a catalyst for material synthesis, etc. (Claims 1, 6, and [0014] of Patent Document 2).
しかしながら本発明者らが調べたところ、特許文献1で提案される含浸法や光電析法で作製された光触媒には、一定の効果があるものの改良の余地があることが分かった。すなわち助触媒である銀(Ag)の効果を十分に発揮させるためには、その担持量をある程度に多くすることが望ましい。また銀の粒径が小さく、数十nmオーダー程度であることが望まれる。粒径が大きすぎると触媒活性が失われてしまうためである。この点、含浸法や光電析法で作製した光触媒粒子では、銀濃度(担持量)を高くすると銀粒子が凝集して粒径が大きくなってしまう問題がある。そのため粒径の小さい銀ナノ粒子を高担持量で担持させることは困難である。 However, the inventors' research revealed that the photocatalysts produced by the impregnation method and photoelectrodeposition method proposed in Patent Document 1 have a certain degree of effectiveness, but there is room for improvement. That is, in order to fully exert the effect of the promoter silver (Ag), it is desirable to increase the amount of silver supported to a certain extent. It is also desirable for the silver particle size to be small, on the order of several tens of nanometers. This is because catalytic activity is lost if the particle size is too large. In this regard, photocatalyst particles produced by the impregnation method and photoelectrodeposition method have the problem that if the silver concentration (supported amount) is increased, the silver particles aggregate and the particle size becomes large. For this reason, it is difficult to support a high amount of silver nanoparticles with a small particle size.
特許文献2は貴金属ナノ材料を二酸化炭素還元光触媒に用いることを意図しておらず、ましてやナノ材料の粒径を数十nmオーダーに小さくすることを目的とするものではない。実際、引用文献2では実施例において貴金属(Pt)ナノ微粒子担持球状カーボンや貴金属(Pt)ナノチューブを作製する旨や、燃料電池用触媒、材料合成用触媒、医療や食品添加剤、導電性ペーストに好適である旨を教示するに過ぎない(特許文献2の[0043]~[0062])。 Patent Document 2 does not intend to use precious metal nanomaterials as carbon dioxide reduction photocatalysts, much less to reduce the particle size of nanomaterials to the order of several tens of nanometers. In fact, in the examples of cited document 2, it merely teaches that precious metal (Pt) nanoparticle-supported spherical carbon and precious metal (Pt) nanotubes are produced, and that they are suitable for use as catalysts for fuel cells, catalysts for material synthesis, medical and food additives, and conductive pastes (Patent Document 2, [0043] to [0062]).
一方で金属ナノ粒子を合成する際に、原料濃度を低くするとともに多量の有機保護剤を用いて均一且つ微細な粒子を合成する手法が知られている。しかしながらこのような手法で光触媒粒子を作製すると、光触媒粒子の収率が低いとともに有機保護剤が粒子表面に付着するという問題がある。付着した有機保護剤は触媒活性を低下させてしまうため、これを分解除去するために触媒粒子を高温焼成する必要がある。このような焼成を経た触媒粒子では、金属ナノ粒子の粒径が大きくなってしまう。そのため従来の手法では微細な銀ナノ粒子を高分散且つ高担持量で担持させることは困難であり、触媒性能が優れた光触媒粒子を効率的に製造する上で限界があった。 On the other hand, when synthesizing metal nanoparticles, a method is known in which the raw material concentration is reduced and a large amount of organic protective agent is used to synthesize uniform and fine particles. However, when photocatalyst particles are produced using this method, there are problems in that the yield of photocatalyst particles is low and the organic protective agent adheres to the particle surface. Since the attached organic protective agent reduces the catalytic activity, the catalyst particles must be fired at high temperatures to decompose and remove it. In catalyst particles that have been fired in this way, the particle size of the metal nanoparticles becomes large. Therefore, using conventional methods, it is difficult to highly disperse and support fine silver nanoparticles in high amounts, and there are limitations to efficiently producing photocatalyst particles with excellent catalytic performance.
本発明者らは、このような従来の問題に鑑みて検討を行い、酸化ガリウム粒子と銀供給源とに超音波を照射するという簡易な手法により、助触媒たる銀ナノ粒子を高分散且つ高担持率で析出させることができ、さらに銀ナノ粒子表面を金コートすることでCO生成量を維持したままH2生成量を増加させることができ、その結果、触媒性能に優れる光触媒粒子を得ることができるとの知見を得た。 The present inventors have conducted studies in light of such conventional problems, and have discovered that by a simple method of irradiating gallium oxide particles and a silver supply source with ultrasound, it is possible to precipitate silver nanoparticles as promoters with high dispersion and high loading, and further, by gold-coating the surfaces of the silver nanoparticles, it is possible to increase the amount of H2 generated while maintaining the amount of CO generated, and as a result, it is possible to obtain photocatalyst particles with excellent catalytic performance.
本発明は、このような知見に基づき完成されたものであり、触媒性能に優れる二酸化炭素還元光触媒粒子の製造方法の提供を課題とする。 The present invention was completed based on these findings, and its objective is to provide a method for producing carbon dioxide reduction photocatalyst particles with excellent catalytic performance.
本発明は、下記の態様を包含する。なお本明細書において「~」なる表現は、その両端の数値を含む。すなわち「X~Y」は「X以上Y以下」と同義である。 The present invention encompasses the following aspects. In this specification, the expression "-" includes both ends of the expression. In other words, "X-Y" is synonymous with "X or more and Y or less."
酸化ガリウム(Ga2O3)粒子と銀(Ag)供給源とを準備する工程、
前記酸化ガリウム粒子と前記銀供給源とを還元液に加えて反応液を作製する工程、
前記反応液に超音波を照射して、金属銀ナノ粒子を担持した酸化ガリウム粒子を作製する工程、及び
前記反応液に金(Au)供給源を供給して、金属金コート金属銀ナノ粒子を担持した酸化ガリウム粒子からなる光触媒粒子を作製する工程
を含む、二酸化炭素還元光触媒粒子の製造方法。
Providing gallium oxide ( Ga2O3 ) particles and a silver (Ag) source;
adding the gallium oxide particles and the silver source to a reduction solution to prepare a reaction solution;
A method for producing carbon dioxide reducing photocatalyst particles, comprising: a step of irradiating the reaction solution with ultrasound to produce gallium oxide particles carrying metallic silver nanoparticles; and a step of supplying a gold (Au) source to the reaction solution to produce photocatalyst particles consisting of gallium oxide particles carrying metallic gold-coated metallic silver nanoparticles.
本発明によれば、触媒性能に優れる二酸化炭素還元光触媒粒子の製造方法が提供される。 The present invention provides a method for producing carbon dioxide reducing photocatalyst particles with excellent catalytic performance.
本発明の具体的な実施形態(以下、「本実施形態」という)について以下に説明する。ただし本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において種々の変更が可能である。 A specific embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "the present embodiment") is described below. However, the present invention is not limited to the following embodiment, and various modifications are possible within the scope of the present invention.
<<1.光触媒粒子>>
本実施形態の二酸化炭素還元光触媒粒子(以下、「光触媒粒子」と総称する場合がある)は、酸化ガリウム(Ga2O3)粒子と、この酸化ガリウム粒子の表面に担持された金属金コート金属銀ナノ粒子と、を含む。この金属金コート金属銀ナノ粒子(以下、「金コート銀ナノ粒子」と総称する場合がある。)は、金属銀(Ag)ナノ粒子と、その表面に設けられた金(Au)コートと、を有する。
<<1. Photocatalyst particles >>
The carbon dioxide reduction photocatalyst particles of this embodiment (hereinafter sometimes referred to as "photocatalyst particles") include gallium oxide ( Ga2O3 ) particles and metallic gold -coated metallic silver nanoparticles supported on the surfaces of the gallium oxide particles. The metallic gold-coated metallic silver nanoparticles (hereinafter sometimes referred to as "gold-coated silver nanoparticles") have metallic silver (Ag) nanoparticles and a gold (Au) coating provided on the surfaces thereof.
酸化ガリウム(Ga2O3)粒子は主触媒として機能するものであり、光触媒に用いられるものであれば特に限定されない。Ga2O3には、α型、β型、γ型、δ型及びε型が知られているが、いずれを用いてもよい。しかしながら安定な酸化物であるβ型(β-Ga2O3)が好ましい。粒子の大きさも特に限定されない。例えば粒子の平均粒子径は0.3~5.0μmである。さらに粒子の形状も特に限定されない。例えば球状、不定形状、異方形状(ロッド又は板状等)が挙げられる。粒子がロッド状である場合、例えば長軸径が1.0~5.0μm、短軸径が0.3~1.0μmのものを用いることができる。 Gallium oxide (Ga 2 O 3 ) particles function as a main catalyst, and are not particularly limited as long as they are used for photocatalysis. Ga 2 O 3 is known to be of α-type, β-type, γ-type, δ-type, and ε-type, and any of them may be used. However, β-type (β-Ga 2 O 3 ), which is a stable oxide, is preferable. The size of the particles is also not particularly limited. For example, the average particle diameter of the particles is 0.3 to 5.0 μm. Furthermore, the shape of the particles is also not particularly limited. For example, spherical, irregular, and anisotropic shapes (rod or plate-like, etc.) can be mentioned. When the particles are rod-like, for example, those with a major axis diameter of 1.0 to 5.0 μm and a minor axis diameter of 0.3 to 1.0 μm can be used.
金コート銀ナノ粒子は助触媒として機能し、その平均粒子径はnmオーダーである。助触媒として機能するナノ粒子を微細にすることで、光触媒の触媒性能が高くなる。これに対してナノ粒子がnmオーダーより大きいと、触媒活性などの助触媒としての機能が失われたり、あるいは酸化ガリウム粒子の表面活性点が少なくなったりする恐れがある。 The gold-coated silver nanoparticles function as co-catalysts, and their average particle size is on the order of nanometers. By making the nanoparticles that function as co-catalysts finer, the catalytic performance of the photocatalyst is improved. On the other hand, if the nanoparticles are larger than the order of nanometers, there is a risk that they will lose their co-catalyst functions, such as catalytic activity, or that the surface active sites of the gallium oxide particles will decrease.
金コート銀ナノ粒子における銀助触媒は、二酸化炭素(CO2)の光還元において選択的に一酸化炭素(CO)を生成させる働きがある。一方で、金はCO2の還元ではなく、水素イオン(H+)の還元による水素生成を促進する。本実施形態のように、金コート銀ナノ粒子を助触媒として用いた場合、金は銀よりも仕事関数が大きいので、光励起により生成した電子と正孔の電荷分離をより促進する。そのため、光触媒反応が起きやすくなり、その結果、生成ガス量の増大が期待される。 The silver co-catalyst in the gold-coated silver nanoparticles selectively produces carbon monoxide (CO) in the photoreduction of carbon dioxide (CO 2 ). On the other hand, gold promotes hydrogen production by reduction of hydrogen ions (H + ) rather than reduction of CO 2 . When gold-coated silver nanoparticles are used as a co-catalyst as in this embodiment, gold has a larger work function than silver, and therefore promotes charge separation of electrons and holes generated by photoexcitation. This makes it easier for the photocatalytic reaction to occur, and as a result, an increase in the amount of gas produced is expected.
本実施形態の光触媒粒子は、好ましくは拡散反射スペクトルにおいて波長350~550nmの範囲内にピークを有する。これにより光触媒粒子の触媒性能が優れたものになる。拡散反射スペクトルは拡散反射法により得られる吸収スペクトルである。粉末などの固体試料に光を照射すると、散乱過程を経てその一部が試料外に出ていく。散乱過程では、照射した光の一部が試料表面で反射されて、残りは試料内に侵入する。侵入した入射光は試料の電子遷移状態により一部が吸収されて、残りが試料外に出ていく。紫外光や可視光の入射光強度と散乱過程後の光強度とから吸収スペクトルを得ることができる。 The photocatalyst particles of this embodiment preferably have a peak in the wavelength range of 350 to 550 nm in the diffuse reflectance spectrum. This provides the photocatalyst particles with excellent catalytic performance. The diffuse reflectance spectrum is an absorption spectrum obtained by the diffuse reflectance method. When light is irradiated onto a solid sample such as a powder, a portion of the light leaves the sample after a scattering process. In the scattering process, a portion of the irradiated light is reflected by the surface of the sample, and the remainder penetrates into the sample. A portion of the penetrating incident light is absorbed by the electronic transition state of the sample, and the remainder leaves the sample. The absorption spectrum can be obtained from the incident light intensity of ultraviolet or visible light and the light intensity after the scattering process.
本実施形態の光触媒粒子では、金コート銀ナノ粒子の平均粒子径が10.0~50.0nmであることが好ましい。平均粒子径を10.0nm以上とすることで、Ag濃度(担持量)を低くしたり、あるいは有機表面保護剤を添加したりする必要無く、銀ナノ粒子形成が可能になる。一方で平均粒子径を50.0nm以下とすることで、触媒活性などの助触媒としての機能が失われたり、あるいは酸化ガリウム粒子の表面活性点が少なくなったりする問題を防ぐことが可能になる。平均粒子径は10.0~30.0nmがより好ましい。なお平均粒子径は、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて光触媒粒子を観察することで求めることができる。一例として、目視又は画像解析ソフトウエアにより金コート銀ナノ粒子の粒径分布を求め、この粒径分布から個数平均値を算出するという手法が挙げられる。 In the photocatalyst particles of this embodiment, the average particle diameter of the gold-coated silver nanoparticles is preferably 10.0 to 50.0 nm. By setting the average particle diameter to 10.0 nm or more, it is possible to form silver nanoparticles without the need to lower the Ag concentration (loading amount) or add an organic surface protective agent. On the other hand, by setting the average particle diameter to 50.0 nm or less, it is possible to prevent problems such as loss of function as a cocatalyst, such as catalytic activity, or a decrease in the surface active sites of gallium oxide particles. The average particle diameter is more preferably 10.0 to 30.0 nm. The average particle diameter can be determined by observing the photocatalyst particles using a transmission electron microscope (TEM). As an example, a method is given in which the particle size distribution of the gold-coated silver nanoparticles is determined visually or by image analysis software, and the number average value is calculated from this particle size distribution.
本実施形態の光触媒粒子では、金コート銀ナノ粒子の担持量が酸化ガリウム粒子に対して0.3~10.0質量%であることが好ましい。担持量が過度に少ないと助触媒の効果を十分に発揮させることが困難になる。そのためCO2還元に光触媒を用いたときにCOガス発生速度とCO選択率が低くなってしまう。一方で担持量が過度に多いとCOガス発生速度が低下する。担持量は、光触媒粒子製造時に金及び銀の供給源配合量や超音波処理条件を制御することで調整できる。金コート銀ナノ粒子の担持量は0.5質量%以上であってよく、1.0質量%以上であってよく、3.0質量%以上であってよく、5.0質量%以上であってもよい。また担持量は7.5質量%以下であってよく、5.0質量%以下であってよく、3.0質量%以下であってよく、1.0質量%以下であってもよい。 In the photocatalyst particles of this embodiment, the amount of gold-coated silver nanoparticles supported is preferably 0.3 to 10.0% by mass relative to the gallium oxide particles. If the amount supported is too small, it becomes difficult to fully exert the effect of the co-catalyst. Therefore, when the photocatalyst is used for CO2 reduction, the CO gas generation rate and CO selectivity become low. On the other hand, if the amount supported is too large, the CO gas generation rate decreases. The amount supported can be adjusted by controlling the amount of gold and silver source blended and the ultrasonic treatment conditions during the production of the photocatalyst particles. The amount of gold-coated silver nanoparticles supported may be 0.5% by mass or more, 1.0% by mass or more, 3.0% by mass or more, or 5.0% by mass or more. The amount supported may be 7.5% by mass or less, 5.0% by mass or less, 3.0% by mass or less, or 1.0% by mass or less.
本実施形態の光触媒粒子では、金コート銀ナノ粒子における金属金(Au)の担持量(コート量)が金属銀(Ag)に対して0.1~20.0質量%であることが好ましい。金コート量が過度に少ないと金コートの効果を十分に発揮させることが困難になる。一方で金コート量が過度に多いと金助触媒の効果が大きくなりCOが生成せずH2のみが生成するようになる。金コート量は0.1質量%以上であってよく、0.3質量%以上であってよく、0.5質量%以上であってよく、1.0質量%以上であってもよい。また金コート量は20.0質量%以下であってよく、10.0質量%以下であってよく、5.0質量%以下であってよく、3.0質量%以下であってもよい。 In the photocatalyst particles of this embodiment, the amount of metallic gold (Au) carried (coated amount) in the gold-coated silver nanoparticles is preferably 0.1 to 20.0 mass% relative to metallic silver (Ag). If the amount of gold coating is too small, it becomes difficult to fully exert the effect of the gold coating. On the other hand, if the amount of gold coating is too large, the effect of the gold promoter becomes large, and only H 2 is generated without generating CO. The amount of gold coating may be 0.1 mass% or more, 0.3 mass% or more, 0.5 mass% or more, or 1.0 mass% or more. The amount of gold coating may be 20.0 mass% or less, 10.0 mass% or less, 5.0 mass% or less, or 3.0 mass% or less.
本実施形態の光触媒粒子は、CO2還元光触媒性能評価試験において、光触媒粒子のCO選択率が20%以上であることが好ましい。これによりCO2還元により発生するCOガス量の割合を高くすることが可能になる。CO選択率は30%以上であってもよい。CO選択率の上限は特に限定されるものではないが、典型的には90%以下、より典型的には80%以下である。 In the photocatalyst particles of this embodiment, the CO selectivity of the photocatalyst particles is preferably 20% or more in a CO2 reduction photocatalyst performance evaluation test. This makes it possible to increase the proportion of the amount of CO gas generated by CO2 reduction. The CO selectivity may be 30% or more. The upper limit of the CO selectivity is not particularly limited, but is typically 90% or less, more typically 80% or less.
CO2還元光触媒性能評価試験は公知の評価装置を用いて行えばよい。評価装置の一例を図1に示す。評価装置(2)は槽(4)とこの槽(4)内部に設けられた高圧水銀(Hg)ランプ(6)とから構成されている。槽(4)の内部には評価用溶液(22)が入れられる。また槽(4)はガス導入管(8)、ガス排出管(10)、pH計(12)、ゴム栓(14)及びスターラー(16)を備えている。ガス導入管(8)の先端にはバブリングフィルター(18)が設けられている。水銀ランプ(6)は、その周囲に流れる冷却水(20)によって冷却される。 The CO2 reduction photocatalytic performance evaluation test may be performed using a known evaluation device. An example of the evaluation device is shown in FIG. 1. The evaluation device (2) is composed of a tank (4) and a high-pressure mercury (Hg) lamp (6) installed inside the tank (4). The tank (4) is filled with an evaluation solution (22). The tank (4) is also equipped with a gas inlet pipe (8), a gas outlet pipe (10), a pH meter (12), a rubber stopper (14), and a stirrer (16). A bubbling filter (18) is installed at the tip of the gas inlet pipe (8). The mercury lamp (6) is cooled by cooling water (20) flowing around it.
評価試験は次のようにして行えばよい。純水、炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)及びサンプル(光触媒粒子)を混合して評価用溶液(22)を作製する。この評価用溶液(22)を評価装置(2)の槽(4)に入れて、スターラー(16)で撹拌する。二酸化炭素(CO2)ガス(30)をガス導入管(8)から吹き込み、それと同時に高圧Hgランプ(6)からUV光を評価用溶液(22)に照射する。所定時間照射した後に、発生したガス(32)を、ガス排出管(10)を通してガスクロマトグラフィー(34)に導入し、そこで分析する。この分析により水素(H2)、酸素(O2)及び一酸化炭素(CO)の発生速度(生成量)を求める。得られた発生速度を用いて、下記(1)式に基づきCO選択率を算出する。
拡散反射スペクトルにおいて特定波長域(350~550nm)にピークを有する光触媒粒子が高いCO選択率を示す、そのメカニズムの詳細は不明である。しかしながら金コート銀ナノ粒子の粒子サイズと電子遷移状態とが関係しているのではないかと推測している。すなわち拡散反射法により得られるスペクトル(拡散反射スペクトル)は種の価数、配位構造、配位子場といった試料の電子遷移状態を反映している。また試料が微粒子である場合には、その粒子サイズによって異なる吸収エネルギーを示す場合がある。例えば微粒子である場合には、プラズモン共鳴に対応する波長域に吸収帯を与えることが知られている。したがって特定波長域(350~550nm)にピークを有する本実施形態の光触媒粒子では、金コート銀ナノ粒子が、微細で特有の電子遷移状態を有するものになっていると考えられる。 The details of the mechanism by which photocatalyst particles with a peak in a specific wavelength range (350-550 nm) in the diffuse reflectance spectrum show high CO selectivity are unknown. However, it is speculated that the particle size of the gold-coated silver nanoparticles and the electronic transition state may be related. In other words, the spectrum obtained by the diffuse reflectance method (diffuse reflectance spectrum) reflects the electronic transition state of the sample, such as the valence of the species, the coordination structure, and the ligand field. In addition, when the sample is a fine particle, it may show different absorption energy depending on the particle size. For example, it is known that fine particles give an absorption band in the wavelength range corresponding to plasmon resonance. Therefore, in the photocatalyst particles of this embodiment with a peak in a specific wavelength range (350-550 nm), the gold-coated silver nanoparticles are considered to have a fine and unique electronic transition state.
一方で金コート銀ナノ粒子の粒子サイズと電子遷移状態は、光触媒の触媒性能、例えばCO選択率に影響を及ぼすことが予想される。このことを金コート銀ナノ粒子担持酸化ガリウム粒子(光触媒粒子)のCO2還元のメカニズムに基づき説明する。エネルギーhνをもつ光が粒子に照射されると、酸化ガリウム粒子(半導体光触媒粒子)中に電子(e-)と正孔(h+)とが生じる。この際、金属銀ナノ粒子(助触媒)は電荷分離(電子e-と正孔h+の分離)を促進する。正孔(h+)が周囲の水分(H2O)と反応する結果、下記(2)式に示す反応が右方向に進み、酸素(O2)とプロトン(H+)とが生成される。一方で電子(e-)が二酸化炭素(CO2)及びプロトン(H+)と反応する結果、下記(3)及び(4)式に示す反応が右方向に進み、一酸化炭素(CO)と水(H2O)と水素(H2)が生成する。また下記(2)から(4)式の反応を合わせると、原理的には下記(5)式に示す反応が進む。
上記(3)式の反応と(4)式の反応が同じ程度で起こると、上記式(5)に示されるようにCO選択率(CO発生速度/(H2発生速度+CO発生速度))は一定である。しかしながら実際には、これらの反応が同じ程度に起こるとは限らない。上記(3)式の反応が優先的に起こることで、CO選択率が高くなる。 When the reactions of the above formulas (3) and (4) occur to the same extent, the CO selectivity (CO generation rate/( H2 generation rate+CO generation rate)) is constant as shown in the above formula (5). However, in reality, these reactions do not necessarily occur to the same extent. When the reaction of the above formula (3) occurs preferentially, the CO selectivity increases.
上記(3)式の反応では、二酸化炭素(CO2)が炭酸塩種(carbonate species)として触媒表面に吸着し、光照射により反応中間体であるギ酸塩種(formate species)に変化した後に水分子と相互作用して一酸化炭素(CO)になるとの報告がある。またこの報告では銀助触媒が反応中間体の生成を促進することが示唆されている。したがって助触媒による電荷分離の作用及び反応中間体生成の作用を高めることで、上記(3)式の反応が優先的に起こり、CO選択率がより一層に改善されると期待される。この点、本実施形態の光触媒粒子は、金コート銀ナノ粒子が微細で特有の電子遷移状態を有するものになっているが故に、これらが複合的に作用して電荷分離の作用及び反応中間体生成の作用が高くなっているのではないかと推察している。 In the reaction of the above formula (3), it has been reported that carbon dioxide (CO 2 ) is adsorbed on the catalyst surface as a carbonate species, and is converted to a formate species, which is a reaction intermediate, by irradiation with light, and then interacts with water molecules to become carbon monoxide (CO). This report also suggests that the silver promoter promotes the generation of reaction intermediates. Therefore, it is expected that the reaction of the above formula (3) will occur preferentially and the CO selectivity will be further improved by enhancing the charge separation action and reaction intermediate generation action of the promoter, which is a result of the photocatalyst particles of this embodiment having fine gold-coated silver nanoparticles with a unique electronic transition state. In this regard, it is speculated that the action of charge separation and the action of reaction intermediate generation are enhanced by the combined action of these.
<<2.光触媒粒子の製造方法>>
本実施形態の二酸化炭素還元光触媒粒子の製造方法は、以下の工程;酸化ガリウム(Ga2O3)粒子と銀(Ag)供給源とを準備する工程(準備工程)、酸化ガリウム粒子と銀供給源とを還元液に加えて反応液を作製する工程(混合工程)、反応液に超音波を照射して、金属銀ナノ粒子を担持した酸化ガリウム粒子を作製する工程(超音波処理工程)、及び反応液に金(Au)供給源を供給して、金属金コート金属銀ナノ粒子を担持した酸化ガリウム粒子からなる光触媒粒子を作製する工程(ガルバニック置換反応工程)を含む。各工程の詳細について以下に説明する。
<<2. Method for producing photocatalyst particles>>
The method for producing carbon dioxide reduction photocatalyst particles of this embodiment includes the following steps: a step of preparing gallium oxide (Ga 2 O 3 ) particles and a silver (Ag) supply source (preparation step), a step of adding gallium oxide particles and a silver supply source to a reduction solution to prepare a reaction solution (mixing step), a step of irradiating the reaction solution with ultrasonic waves to prepare gallium oxide particles carrying metallic silver nanoparticles (ultrasonic treatment step), and a step of supplying a gold (Au) supply source to the reaction solution to prepare photocatalyst particles consisting of gallium oxide particles carrying metallic gold-coated metallic silver nanoparticles (galvanic substitution reaction step). Details of each step are described below.
<準備工程>
準備工程では、酸化ガリウム(Ga2O3)粒子と銀(Ag)供給源とを準備する。酸化ガリウム(Ga2O3)粒子は光触媒に用いられるものであれば特に限定されない。Ga2O3には、α型、β型、γ型、δ型及びε型が知られているが、いずれを用いてもよい。しかしながら安定な酸化物であるβ型(β-Ga2O3)が好ましい。粒子の大きさも特に限定されない。例えば粒子の平均粒子径は0.3~5.0μmである。さらに粒子の形状も特に限定されない。例えば球状、不定形状、異方形状(ロッド又は板状等)が挙げられる。粒子がロッド状である場合、例えば長軸径が1.0~5.0μm、短軸径が0.3~1.0μmのものを用いることができる。
<Preparation process>
In the preparation step, gallium oxide (Ga 2 O 3 ) particles and a silver (Ag) supply source are prepared. The gallium oxide (Ga 2 O 3 ) particles are not particularly limited as long as they are used in photocatalysis. Ga 2 O 3 is known to be of α-type, β-type, γ-type, δ-type, and ε-type, and any of them may be used. However, β-type (β-Ga 2 O 3 ), which is a stable oxide, is preferable. The size of the particles is also not particularly limited. For example, the average particle diameter of the particles is 0.3 to 5.0 μm. Furthermore, the shape of the particles is also not particularly limited. For example, spherical, irregular, and anisotropic shapes (rod or plate-like, etc.) can be mentioned. When the particles are rod-like, for example, those with a major axis diameter of 1.0 to 5.0 μm and a minor axis diameter of 0.3 to 1.0 μm can be used.
銀(Ag)供給源は、銀を供給できるものである限り限定されない。具体的には、酸化物、無機金属塩及び/又は有機金属化合物が挙げられる。無機金属塩として硝酸塩、塩化物及び/又は硫酸塩などが挙げられる。銀供給源は還元液に溶解するものであってもよいし、あるいは溶解しないものであってもよい。好ましくは銀供給源は酸化銀を含む。酸化銀は銀イオンと酸素イオンのみで構成されるため、ハンドリングが容易であり、廃棄物処理等の問題が無い。酸化銀には、銀の酸化数が異なるAg2O、AgO及びAg2O3が知られており、いずれも使用が可能である。しかしながら入手がより容易なAg2Oが好ましい。銀供給源の大きさも特に限定されない。例えば銀供給源の平均粒子径は0.3~3.0μmである。 The silver (Ag) supply source is not limited as long as it can supply silver. Specific examples include oxides, inorganic metal salts, and/or organic metal compounds. Examples of inorganic metal salts include nitrates, chlorides, and/or sulfates. The silver supply source may be soluble in the reducing solution, or may not be soluble in the reducing solution. Preferably, the silver supply source includes silver oxide. Since silver oxide is composed only of silver ions and oxygen ions, it is easy to handle and there is no problem with waste disposal. As silver oxide, Ag 2 O, AgO, and Ag 2 O 3, which have different oxidation numbers of silver, are known, and any of them can be used. However, Ag 2 O, which is more easily available, is preferable. The size of the silver supply source is also not particularly limited. For example, the average particle size of the silver supply source is 0.3 to 3.0 μm.
<混合工程>
混合工程では、準備した酸化ガリウム粒子と銀供給源とを還元液に加えて反応液を作製する。酸化ガリウム粒子と銀供給源の配合割合は、最終的に得られる光触媒中の銀担持量が所望の値となるように調整すればよい。銀担持量が過度に少ないと助触媒の効果を十分に発揮させることが困難になる。そのためCO2還元に光触媒を用いたときにCOガス発生速度とCO選択率が低くなる。一方で銀担持量が過度に多いとCOガス発生速度が低下する。
<Mixing process>
In the mixing step, the prepared gallium oxide particles and silver source are added to the reduction solution to prepare a reaction solution. The mixing ratio of the gallium oxide particles and the silver source may be adjusted so that the amount of silver carried in the final photocatalyst is the desired value. If the amount of silver carried is too small, it becomes difficult to fully exert the effect of the co-catalyst. Therefore, when the photocatalyst is used for CO2 reduction, the CO gas generation rate and CO selectivity are reduced. On the other hand, if the amount of silver carried is too large, the CO gas generation rate is reduced.
還元液は、還元性を有する液体である限り限定されない。それ自体が還元性を有する液体であってもよく、あるいは還元性を有しない液体に還元剤を溶解させたものであってもよい。しかしながらそれ自体が還元性を有する液体であることが好ましい。また別個の還元剤を含まなくともよい。このような還元液として、毒性が低く入手が容易なエタノールやプロパノールなどのアルコール類が好ましい。またアルコール類と水との混合液も使用可能である。ただし混合液を用いる場合には、水の含有量が過度に多いと十分な還元作用を発揮させることが困難になる。したがって還元液中の水の含有量は、50容積%以下が好ましく、25容積%以下がより好ましい。水の含有量の下限値は特に限定されるものではなく、0容量%であってもよい。 The reducing liquid is not limited as long as it is a liquid having reducing properties. It may be a liquid having reducing properties by itself, or may be a liquid having no reducing properties in which a reducing agent is dissolved. However, it is preferable that the liquid has reducing properties by itself. It is also not necessary to contain a separate reducing agent. As such a reducing liquid, alcohols such as ethanol and propanol, which are less toxic and easily available, are preferable. A mixture of alcohols and water can also be used. However, when using a mixed liquid, if the water content is excessively high, it becomes difficult to exert a sufficient reducing effect. Therefore, the water content in the reducing liquid is preferably 50% by volume or less, and more preferably 25% by volume or less. The lower limit of the water content is not particularly limited, and may be 0% by volume.
<超音波処理工程>
超音波処理工程では、得られた反応液に超音波を照射して、金属銀ナノ粒子が担持した酸化ガリウム粒子からなる光触媒粒子を作製する。この際、反応液中の銀供給源の表面部が超音波還元されて、金属銀(Ag)ナノ粒子となり、これが酸化ガリウム粒子の表面に担持される。
<Ultrasonic treatment process>
In the ultrasonic treatment step, the reaction solution is irradiated with ultrasonic waves to produce photocatalyst particles consisting of gallium oxide particles supported by metallic silver nanoparticles. During this process, the surface of the silver source in the reaction solution is ultrasonically reduced to become metallic silver (Ag) nanoparticles, which are supported on the surface of the gallium oxide particles.
金属銀ナノ粒子担持のメカニズムを、図2を用いて説明する。超音波が照射されると反応液中に粗密波が生じ、この粗密波により正負の繰り返し圧力が生じる。負圧サイクル時には蒸発により無数の微細な気泡が反応液中に生じる。正圧サイクル時に、この気泡は圧壊して強力な衝撃力を周囲に与える。この現象を超音波キャビテーションという。キャビテーションにより反応液中の酸化ガリウム粒子と銀供給源とが均一に分散されるとともに、その表面が清浄化される。またキャビテーションにより微小で高温且つ高圧のホットスポットが生成する。生成したホットスポットは、銀供給源を分解還元させるとともに、反応液に作用してラジカルが発生し、このラジカルが銀供給源の分解還元を促進する。このようにして銀供給源から金属銀ナノ粒子が生成する。 The mechanism of metallic silver nanoparticle support is explained using Figure 2. When ultrasonic waves are irradiated, compression waves are generated in the reaction solution, which generates repeated positive and negative pressures. During negative pressure cycles, countless fine bubbles are generated in the reaction solution due to evaporation. During positive pressure cycles, these bubbles collapse and exert a strong impact force on the surroundings. This phenomenon is called ultrasonic cavitation. Cavitation uniformly disperses the gallium oxide particles and silver source in the reaction solution and cleans its surface. Cavitation also generates tiny hot spots of high temperature and pressure. The generated hot spots decompose and reduce the silver source, and also act on the reaction solution to generate radicals, which promote the decomposition and reduction of the silver source. In this way, metallic silver nanoparticles are generated from the silver source.
例えば固体である酸化銀(Ag2O)を銀供給源に用いた場合には、酸化銀にホットスポットやラジカルが作用し、酸化銀が表面で分解及び還元されて銀ナノ粒子が析出する。この銀ナノ粒子は徐々に成長し、ある程度にまで成長すると酸化銀と銀ナノ粒子の界面応力が限界になり脱離する。あるいは超音波の作用により酸化銀から中間生成物が生成し、この中間生成物にホットスポットやラジカルが作用して銀ナノ粒子が反応液中に生成する。脱離又は生成した銀ナノ粒子は、超音波の物理的な作用により酸化ガリウム粒子表面に移動し、そこに吸着する。このようにして銀ナノ粒子が担持した酸化ガリウム粒子が得られる。超音波還元により生成した銀ナノ粒子は微小である。また有機保護剤や高温焼成が不要であるため、銀ナノ粒子を微細な状態で担持させた酸化ガリウム粒子(光触媒粒子)の作製が可能である。 For example, when solid silver oxide (Ag 2 O) is used as a silver supply source, hot spots and radicals act on the silver oxide, and the silver oxide is decomposed and reduced on the surface to precipitate silver nanoparticles. The silver nanoparticles grow gradually, and when they grow to a certain extent, the interface stress between the silver oxide and the silver nanoparticles becomes a limit and they are detached. Alternatively, an intermediate product is generated from the silver oxide by the action of ultrasound, and hot spots and radicals act on this intermediate product to generate silver nanoparticles in the reaction solution. The detached or generated silver nanoparticles move to the surface of the gallium oxide particles by the physical action of ultrasound and are adsorbed there. In this way, gallium oxide particles supported by silver nanoparticles are obtained. The silver nanoparticles generated by ultrasonic reduction are fine. In addition, since no organic protective agent or high-temperature firing is required, it is possible to prepare gallium oxide particles (photocatalyst particles) supported with silver nanoparticles in a fine state.
光触媒粒子が銀ナノ粒子以外の銀供給源を含むと、助触媒の効果を十分に発揮させることが困難になることがある。この点、超音波処理によれば、銀供給源(酸化銀等)を殆ど含まない光触媒粒子を得ることが可能である。例えばX線回折パターンにおいて、酸化銀(Ag2O)のピークが観察されない光触媒粒子とすることが可能である。 If the photocatalyst particles contain a silver source other than silver nanoparticles, it may be difficult to fully exert the effect of the co-catalyst. In this regard, by ultrasonic treatment, it is possible to obtain photocatalyst particles that contain almost no silver source (silver oxide, etc.). For example, it is possible to obtain photocatalyst particles in which no peak of silver oxide (Ag 2 O) is observed in the X-ray diffraction pattern.
超音波処理には特別な装置を用いる必要はなく、通常の超音波発振源を備えた装置を用いればよい。例えば市販の超音波洗浄機を使用してもよい。処理も通常の条件で行えばよい。例えば超音波の周波数は20~100kHzであってよく、28~45kHzであってよい。超音波処理を同一の周波数で継続して行ってもよく、あるいは周波数発振切替モードを用いて処理の途中で周波数を切り替えてもよい。周波数切り替えの回数は1回でもよく、あるいは複数回であってもよい。周波数発振切替モード(例えば28kHz/45kHzの2周波切替発振モード)で処理することで、酸化ガリウム粒子の液中での分散性をより一層に向上させることが可能になる。また超音波の出力は10~500Wであってよく、50~200Wであってよい。さらに処理時間は1~10時間であってよい。処理時間を長くすることで、銀供給源の全てを銀ナノ粒子に変換させて酸化ガリウム粒子に担持させることが可能である。一方で処理時間を短くすることで、銀ナノ粒子の担持量を調整することが可能である。 There is no need to use a special device for the ultrasonic treatment, and a device equipped with a normal ultrasonic oscillation source may be used. For example, a commercially available ultrasonic cleaner may be used. The treatment may be performed under normal conditions. For example, the frequency of the ultrasonic waves may be 20 to 100 kHz, or 28 to 45 kHz. The ultrasonic treatment may be performed continuously at the same frequency, or the frequency may be switched during the treatment using a frequency oscillation switching mode. The frequency may be switched once or multiple times. By performing the treatment in a frequency oscillation switching mode (for example, a two-frequency switching oscillation mode of 28 kHz/45 kHz), it is possible to further improve the dispersibility of the gallium oxide particles in the liquid. In addition, the output of the ultrasonic waves may be 10 to 500 W, or 50 to 200 W. Furthermore, the treatment time may be 1 to 10 hours. By extending the treatment time, it is possible to convert all of the silver source into silver nanoparticles and support them on the gallium oxide particles. On the other hand, by shortening the treatment time, it is possible to adjust the amount of silver nanoparticles supported.
<ガルバニック置換反応工程>
ガルバニック置換反応工程では、還元された金属銀が生成した後の反応液に金供給源を供給する。これにより金属金コート金属銀ナノ粒子が担持した酸化ガリウム粒子からなる光触媒粒子が作製される。金イオンと金属銀とのガルバニック置換反応により金属銀ナノ粒子表面の金属銀が銀イオンとなり溶解する。そして、その代わりに金属金が析出して、金属金コート金属銀ナノ粒子が生じる。
<Galvanic substitution reaction process>
In the galvanic substitution reaction process, a gold source is supplied to the reaction solution after the reduced metallic silver is produced. This produces photocatalyst particles consisting of gallium oxide particles supported by metallic gold-coated metallic silver nanoparticles. The galvanic substitution reaction between the gold ions and metallic silver causes the metallic silver on the surface of the metallic silver nanoparticles to become silver ions and dissolve. Then, metallic gold is precipitated in its place, producing metallic gold-coated metallic silver nanoparticles.
金供給源は、反応液の溶媒(アルコールや水等)に溶解するものであれば特に限定されない。例えばテトラクロリド金(III)酸(HAuCl4)及び/又はその水和物が挙げられる。金供給源の供給は、金供給源を反応液に添加及び混合して行えばよい。金供給源の添加中又は添加後に超音波照射処理を行ってもよい。金供給源の添加中又は添加後に反応液の液温を、好ましくは20~60℃、より好ましくは30~50℃に維持する。 The gold source is not particularly limited as long as it dissolves in the solvent of the reaction solution (alcohol, water, etc.). For example, tetrachloroauric (III) acid (HAuCl 4 ) and/or its hydrate can be mentioned. The gold source can be supplied by adding and mixing the gold source to the reaction solution. Ultrasonic irradiation treatment may be performed during or after the addition of the gold source. During or after the addition of the gold source, the liquid temperature of the reaction solution is preferably maintained at 20 to 60°C, more preferably 30 to 50°C.
ガルバニック置換反応により得られた生成物(金コート銀ナノ粒子が担持した酸化ガリウム粒子)は反応液中に分散又は沈殿した状態で存在する。したがって反応液から生成物を回収して、これを乾燥すればよい。回収では、ろ過や遠心分離等の公知の分離手段を用いればよい。また乾燥は、金コート銀ナノ粒子が過度の粒成長を起こさない条件、例えば100℃以下で行えばよい。このようにして金属ナノ粒子担持酸化ガリウム粒子からなる光触媒粒子を得ることができる。なお先述したように、金コート銀ナノ粒子の担持量が酸化ガリウム粒子に対して0.3~10.0質量%であることが好ましい。担持量は、金供及び銀の供給源の配合量や超音波処理条件を制御することで調整できる。 The product obtained by the galvanic substitution reaction (gallium oxide particles supported by gold-coated silver nanoparticles) exists in a dispersed or precipitated state in the reaction solution. Therefore, the product can be recovered from the reaction solution and dried. For recovery, known separation means such as filtration or centrifugation can be used. Drying can be performed under conditions that do not cause excessive particle growth of the gold-coated silver nanoparticles, for example, at 100°C or less. In this way, photocatalyst particles consisting of metal nanoparticle-supported gallium oxide particles can be obtained. As mentioned above, the amount of gold-coated silver nanoparticles supported is preferably 0.3 to 10.0% by mass relative to the gallium oxide particles. The amount supported can be adjusted by controlling the amounts of gold and silver sources mixed and the ultrasonic treatment conditions.
本実施形態の製造方法によれば、特に超音波処理を行うことで、銀ナノ粒子を高分散且つ高担持率で析出させることが可能になる。実際、銀ナノ粒子を5質量%もの高濃度で担持でき、それによりCO選択率に優れた光触媒粒子を得られることが確認されている。これに対して、従来から提案されている含浸法や光電析法では金属銀ナノ粒子を高分散且つ高担持率で担持させることは困難である。例えば、特許文献1には銀の担持量に関して、光電着法による場合には酸化ガリウムに対して0.2~2質量%、含浸法による場合には0.05~2%である旨、最適範囲より多い場合には銀ナノ粒子の粒子径が大きくなり触媒活性などの効果が失われたり、酸化ガリウムの表面活性点を減らしたりする旨が記載されている(特許文献1の[0014]及び[0015])。 According to the manufacturing method of this embodiment, it is possible to precipitate silver nanoparticles with high dispersion and high loading rate, especially by performing ultrasonic treatment. In fact, it has been confirmed that silver nanoparticles can be loaded at a high concentration of 5 mass%, thereby obtaining photocatalyst particles with excellent CO selectivity. In contrast, it is difficult to load metallic silver nanoparticles with high dispersion and high loading rate using the impregnation method and photoelectrodeposition method proposed in the past. For example, Patent Document 1 describes that the amount of silver loaded is 0.2 to 2 mass% of gallium oxide in the case of photoelectrodeposition method and 0.05 to 2% in the case of impregnation method, and that if it is more than the optimal range, the particle diameter of the silver nanoparticles becomes large, the effect of catalytic activity is lost, and the surface active sites of gallium oxide are reduced ([0014] and [0015] of Patent Document 1).
また特許文献2で提案される製造方法では超音波処理は貴金属酸化物を分散させるために行われるに過ぎず、超音波処理後の加熱工程で貴金属酸化物の還元を図っている(特許文献2の[0038])。したがって超音波処理により銀供給源(酸化銀等)の還元を行う本実施形態の方法とは明確に異なる。本実施形態の製造方法では、超音波処理後の加熱を行わなくとも、十分に還元された銀ナノ粒子を担持させることが可能である。 In addition, in the manufacturing method proposed in Patent Document 2, ultrasonic treatment is performed only to disperse the precious metal oxide, and the precious metal oxide is reduced in a heating step after ultrasonic treatment ([0038] of Patent Document 2). Therefore, it is clearly different from the method of the present embodiment in which the silver source (silver oxide, etc.) is reduced by ultrasonic treatment. In the manufacturing method of the present embodiment, it is possible to support sufficiently reduced silver nanoparticles without heating after ultrasonic treatment.
さらに本実施形態の製造方法によれば、限定されるものではないが、反応液に溶解しない酸化銀などの化合物を固体状態のまま銀供給源に用いることが可能である。反応液に溶解しない化合物を用いた場合には、反応液がアニオン等の有害物を含んでおらず、廃液処理が容易である。これに対して特許文献1で提案される含浸法や光電析法では、硝酸銀を溶解させた水溶液などの前駆体溶液を用いている。このような前駆体溶液に含まれる硝酸イオンなどのアニオンは大気汚染の原因となる有害物質である。したがって含浸法や光電析法では有害物質を無毒化するための廃液処理が必要である。ただし本実施形態の製造方法は、反応液に溶解する化合物を用いることを排除するものではない。そのような場合であっても、金属銀ナノ粒子を高分散且つ高担持率で析出させる効果が得られる。 Furthermore, according to the manufacturing method of this embodiment, although not limited thereto, it is possible to use a compound such as silver oxide that is not soluble in the reaction solution as a silver supply source in a solid state. When a compound that is not soluble in the reaction solution is used, the reaction solution does not contain harmful substances such as anions, and waste liquid treatment is easy. In contrast, the impregnation method and photoelectrodeposition method proposed in Patent Document 1 use a precursor solution such as an aqueous solution in which silver nitrate is dissolved. Anions such as nitrate ions contained in such precursor solutions are harmful substances that cause air pollution. Therefore, the impregnation method and photoelectrodeposition method require waste liquid treatment to detoxify the harmful substances. However, the manufacturing method of this embodiment does not exclude the use of a compound that is soluble in the reaction solution. Even in such a case, the effect of precipitating metallic silver nanoparticles with high dispersion and high loading rate can be obtained.
その上、本実施形態の製造方法を採用することで、触媒性能、特にCO選択率及びガス生成量に優れた触媒粒子を簡易に得ることが可能である。その詳細な理由は不明であるが、超音波還元により生成した銀ナノ粒子が微細で特有の電子遷移状態を有するためと推測している。すなわち超音波還元処理で生成した銀ナノ粒子(助触媒)は粒子サイズが小さい。また超音波処理時に発生した高温且つ高圧のホットスポットやラジカルの作用によって特有の電子遷移状態になっていると考えられる。実際、超音波により生じたホットスポットは5000℃近くの高温であるとの報告があり、このような高温のホットスポットが瞬間的にでも作用することで、電子遷移状態が変化することは容易に予想される。そしてこの微細な粒子サイズと特有の電子遷移状態とが複合的に作用して優れた触媒性能をもたらすと推測している。 Furthermore, by adopting the manufacturing method of this embodiment, it is possible to easily obtain catalyst particles with excellent catalytic performance, especially CO selectivity and gas production. Although the detailed reason is unknown, it is speculated that this is because the silver nanoparticles generated by ultrasonic reduction are fine and have a unique electronic transition state. In other words, the silver nanoparticles (co-catalyst) generated by ultrasonic reduction treatment have a small particle size. It is also thought that the unique electronic transition state is due to the action of high-temperature and high-pressure hot spots and radicals generated during ultrasonic treatment. In fact, it has been reported that the hot spots generated by ultrasonic waves are as high as nearly 5000°C, and it is easy to predict that the electronic transition state will change if such a high-temperature hot spot acts even momentarily. It is speculated that the fine particle size and the unique electronic transition state act in combination to bring about excellent catalytic performance.
本実施形態を、以下の例によってさらに具体的に説明する。しかしながら本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 This embodiment will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
(1)光触媒粒子の作製
[例1]
超音波処理及びガルバニック置換反応により金コート銀ナノ粒子を生成させて光触媒粒子(金コート銀ナノ粒子担持酸化ガリウム粒子)を作製した。酸化ガリウムに対する銀濃度は2.97質量%、金濃度は0.03質量%にした。具体的には以下のようにしてサンプルを作製した。
(1) Preparation of photocatalyst particles [Example 1]
Photocatalyst particles (gold-coated silver nanoparticle-supported gallium oxide particles) were produced by generating gold-coated silver nanoparticles through ultrasonic treatment and galvanic substitution reaction. The silver concentration relative to gallium oxide was 2.97% by mass, and the gold concentration was 0.03% by mass. Specifically, the sample was produced as follows.
<準備工程>
酸化ガリウム粒子(株式会社高純度化学研究所、Ga2O3)と酸化銀(富士フィルム和光純薬株式会社、Ag2O)とを準備した。酸化ガリウム粒子は、純度が99.99%であり、平均粒子径は、長径が約3μm、短径が約1μmであった。また酸化銀は、純度が99%であり、1次粒子径が約2μmの凝集体であった。
<Preparation process>
Gallium oxide particles ( Ga2O3 , Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd.) and silver oxide ( Ag2O , Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were prepared. The gallium oxide particles had a purity of 99.99% and an average particle size of about 3 μm in the long axis and about 1 μm in the short axis. The silver oxide particles had a purity of 99% and were aggregates with a primary particle size of about 2 μm.
<混合工程>
準備した酸化ガリウム粒子(1g)と酸化銀(32mg)とを還元液(50mL)に添加した。還元液としてエタノール(富士フィルム和光純薬株式会社)を用いた。これにより反応液を作製した。
<Mixing process>
The prepared gallium oxide particles (1 g) and silver oxide (32 mg) were added to a reducing solution (50 mL). Ethanol (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as the reducing solution. This produced a reaction solution.
<超音波処理工程>
得られた反応液を超音波装置(本多電子株式会社、WT―100―M)に入れて超音波処理を施した。超音波処理は、28kHzと45kHzの2周波切替発振とし、出力100Wの条件で行った。また処理時間を3時間とした。この際、反応液の温度を40℃に維持した。この処理により、反応液中の酸化銀(Ag2O)を還元して銀(Ag)に変化させた。
<Ultrasonic treatment process>
The obtained reaction solution was placed in an ultrasonic device (Honda Electronics Co., Ltd., WT-100-M) and subjected to ultrasonic treatment. The ultrasonic treatment was performed under the conditions of a two-frequency switching oscillation of 28 kHz and 45 kHz and an output of 100 W. The treatment time was set to 3 hours. At this time, the temperature of the reaction solution was maintained at 40° C. By this treatment, silver oxide (Ag 2 O) in the reaction solution was reduced and changed to silver (Ag).
<ガルバニック置換反応工程>
HAuCl4水溶液(0.24M、6.3μL、富士フィルム和光純薬株式会社)と超純水3mLとを混合して混合溶液を作製した。そして、超音波照射を継続した状態で、反応液に混合溶液を添加し、超音波照射を30分間行った。次いで処理により生成した生成物をろ過した後、2.8%アンモニア水50mLで超音波洗浄することで生成した塩化銀を除去した。次に超純水(50mL)を用いて洗浄し、大気中60℃×1.5時間の条件で乾燥して、金コート銀ナノ粒子担持酸化ガリウム粒子を光触媒粒子として得た。このときの酸化ガリウムに対する銀濃度は2.97質量%、金濃度は0.03質量%であった。
<Galvanic substitution reaction process>
A mixed solution was prepared by mixing an aqueous solution of HAuCl4 (0.24 M, 6.3 μL, Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) with 3 mL of ultrapure water. The mixed solution was added to the reaction solution while continuing the ultrasonic irradiation, and ultrasonic irradiation was performed for 30 minutes. The product generated by the treatment was then filtered, and the silver chloride generated was removed by ultrasonic cleaning with 50 mL of 2.8% ammonia water. The product was then washed with ultrapure water (50 mL) and dried in air at 60 ° C. for 1.5 hours to obtain gold-coated silver nanoparticle-supported gallium oxide particles as photocatalyst particles. The silver concentration relative to gallium oxide at this time was 2.97% by mass, and the gold concentration was 0.03% by mass.
[例2(参考例)]
ガルバニック置換反応工程によるAuコート処理を行わず、超音波処理工程後ろ過により粒子を回収し乾燥して粒子を得た。それ以外は、例1と同様にして光触媒粒子を作製した。酸化ガリウムに対する銀濃度は3.0質量%であった。
[Example 2 (Reference Example)]
The Au coating process was not performed by the galvanic substitution reaction process, and the particles were collected by filtration after the ultrasonic treatment process and dried to obtain particles.Other than that, photocatalyst particles were produced in the same manner as in Example 1. The silver concentration relative to gallium oxide was 3.0 mass%.
[例3]
HAuCl4水溶液(0.24M)の添加量を190μLとした。それ以外は、例1と同様にして光触媒粒子を作製した。酸化ガリウムに対する銀濃度は2.1質量%、金濃度は0.9量%であった。
[Example 3]
The amount of the HAuCl4 aqueous solution (0.24 M) added was 190 μL. Except for this, photocatalyst particles were prepared in the same manner as in Example 1. The silver concentration relative to gallium oxide was 2.1% by mass, and the gold concentration was 0.9% by mass.
(2)光触媒粒子の評価
例1~例3で得られたそれぞれのサンプルについて、各種特性の評価を以下のとおり行った。
(2) Evaluation of Photocatalyst Particles For each of the samples obtained in Examples 1 to 3, various properties were evaluated as follows.
<STEM観察>
サンプルを走査透過型電子顕微鏡(STEM;株式会社日立ハイテクノロジーズ、HD2700)を用いて観察した。観察は、透過電子像で加速電圧200kVの条件で行った。また、顕微鏡付属のEDX装置を用いて、ナノ粒子の元素分析を行い、構成元素の分布を調べた。
<STEM observation>
The sample was observed using a scanning transmission electron microscope (STEM; Hitachi High-Technologies Corporation, HD2700). The observation was performed using a transmission electron image at an acceleration voltage of 200 kV. In addition, elemental analysis of the nanoparticles was performed using an EDX device attached to the microscope to examine the distribution of the constituent elements.
<拡散反射スペクトル>
サンプルの固体状態での拡散反射スペクトルを、紫外可視分光光度計(日本分光株式会社、V―650)を用いて、波長200~800nmの範囲で測定した。
<Diffuse reflectance spectrum>
The diffuse reflectance spectrum of the solid-state sample was measured in the wavelength range of 200 to 800 nm using a UV-visible spectrophotometer (JASCO Corporation, V-650).
<CO2還元光触媒性能>
サンプルのCO2還元光触媒性能を図1に示す評価装置を用いて評価した。まず超純水(1L)、NaHCO3(0.1M)及び光触媒粒子(0.5g)を混合して評価用溶液を作製した。次にこの評価用溶液を評価装置の槽に入れ、二酸化炭素(CO2)ガスを30mL/分の流量で吹き込みながら、400W高圧HgランプでUV光を照射した。1時間照射後に発生したガスをガスクロマトグラフィー(株式会社島津製作所、GC-8A)を用いて分析して、H2、O2及びCO発生速度を求めた。そして下記(1)式に基づきCO選択率を算出した。
The CO2 reduction photocatalytic performance of the sample was evaluated using the evaluation device shown in Figure 1. First, ultrapure water (1 L), NaHCO3 (0.1 M) and photocatalyst particles (0.5 g) were mixed to prepare an evaluation solution. Next, this evaluation solution was placed in the tank of the evaluation device, and while blowing in carbon dioxide ( CO2 ) gas at a flow rate of 30 mL/min, UV light was irradiated from a 400 W high-pressure Hg lamp. The gas generated after 1 hour of irradiation was analyzed using gas chromatography (Shimadzu Corporation, GC-8A) to determine the H2 , O2 and CO generation rates. Then, the CO selectivity was calculated based on the following formula (1).
(3)評価結果
<STEM観察>
例1~例3のサンプルについて得られたSTEM写真のそれぞれを図3~5に示す。図中に存在する黒い粒子は銀ナノ粒子である。いずれのサンプルでも酸化ガリウム粒子の表面にナノ粒子が担持していた。
(3) Evaluation results <STEM observation>
STEM photographs obtained for the samples of Examples 1 to 3 are shown in Figures 3 to 5, respectively. The black particles present in the figures are silver nanoparticles. In all samples, the nanoparticles were supported on the surfaces of the gallium oxide particles.
例1及び例3のサンプルについて、ナノ粒子のEDXライン分析結果を図6及び7に示す。例1のサンプルでは、銀ナノ粒子表面が金に置換されていることが分かった(図6)。一方で、例3のサンプルでは、金は銀ナノ粒子の表面だけでなく内部にも存在した(図7)。 The results of EDX line analysis of nanoparticles for the samples of Example 1 and Example 3 are shown in Figures 6 and 7. In the sample of Example 1, it was found that the surface of the silver nanoparticles was replaced with gold (Figure 6). On the other hand, in the sample of Example 3, gold was present not only on the surface of the silver nanoparticles but also inside them (Figure 7).
<拡散反射スペクトル>
例1~例3のサンプルについて得られた拡散反射スペクトルを図8に示す。全てのサンプルで、波長350nm~550nm付近に銀ナノ粒子に起因すると推測されるピークが観測された。
<Diffuse reflectance spectrum>
8 shows the diffuse reflectance spectra obtained for the samples of Examples 1 to 3. In all samples, peaks presumably due to silver nanoparticles were observed in the wavelength range of about 350 nm to 550 nm.
<CO2還元光触媒性能>
例1~例3について得られたCO2還元光触媒性能(ガス発生速度及びCO選択率)を下記表1及び図9に示す。例1(Au0.03%-Ag2.97%)では、例2(Agのみ)と比較して、CO、H2及びO2の全てのガス生成量が増加した。CO選択率は低下するものの、その値は30.8%であり、合成ガスとしての利用を十分に期待できるレベルであった。例3(Au0.9%-Ag2.1%)では、H2生成が優先され、CO選択率は14.7%にまで低下した。
< CO2 reduction photocatalytic performance>
The CO2 reduction photocatalytic performance (gas generation rate and CO selectivity) obtained for Examples 1 to 3 is shown in Table 1 and Figure 9 below. In Example 1 (Au 0.03% - Ag 2.97%), the amount of CO, H2 , and O2 gases produced increased compared to Example 2 (Ag only). Although the CO selectivity decreased, the value was 30.8%, which was a level that could be fully expected to be used as a synthetic gas. In Example 3 (Au 0.9% - Ag 2.1%), H2 generation was prioritized, and the CO selectivity decreased to 14.7%.
Claims (10)
前記酸化ガリウム粒子と前記銀供給源とを還元液に加えて反応液を作製する工程、
前記反応液に超音波を照射して、金属銀ナノ粒子を担持した酸化ガリウム粒子を作製する工程、及び
前記反応液に金(Au)供給源を供給して、金属金コート金属銀ナノ粒子を担持した酸化ガリウム粒子からなる光触媒粒子を作製する工程
を含む、二酸化炭素還元光触媒粒子の製造方法。 Providing gallium oxide ( Ga2O3 ) particles and a silver (Ag) source;
adding the gallium oxide particles and the silver source to a reduction solution to prepare a reaction solution;
A method for producing carbon dioxide reducing photocatalyst particles, comprising: a step of irradiating the reaction solution with ultrasound to produce gallium oxide particles carrying metallic silver nanoparticles; and a step of supplying a gold (Au) source to the reaction solution to produce photocatalyst particles consisting of gallium oxide particles carrying metallic gold-coated metallic silver nanoparticles.
ただし、前記CO 2 還元光触媒性能評価試験は、超純水(1L)、NaHCO 3 (0.1M)及び前記二酸化炭素還元光触媒粒子(0.5g)を混合して作製した評価用溶液を評価装置の槽に入れ、その後、二酸化炭素(CO 2 )ガスを30mL/分の流量で吹き込みながら、400W高圧HgランプでUV光を照射し、1時間照射後に発生したガスをガスクロマトグラフィーを用いて分析して、H 2 、O 2 及びCOガス発生速度を求める条件で行い、下記(1)式に基づき前記CO選択率を算出する。
However, the CO2 reduction photocatalyst performance evaluation test is performed under conditions in which an evaluation solution prepared by mixing ultrapure water (1 L), NaHCO3 (0.1 M) and the carbon dioxide reduction photocatalyst particles (0.5 g) is placed in a tank of an evaluation device, carbon dioxide (CO2) gas is then blown in at a flow rate of 30 mL/min while UV light is irradiated from a 400 W high-pressure Hg lamp, and the gas generated after 1 hour of irradiation is analyzed using gas chromatography to determine the H2 , O2 and CO gas generation rates, and the CO selectivity is calculated based on the following formula (1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021137170A JP7708396B2 (en) | 2021-08-25 | 2021-08-25 | Method for producing carbon dioxide reducing photocatalyst particles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021137170A JP7708396B2 (en) | 2021-08-25 | 2021-08-25 | Method for producing carbon dioxide reducing photocatalyst particles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023031587A JP2023031587A (en) | 2023-03-09 |
| JP7708396B2 true JP7708396B2 (en) | 2025-07-15 |
Family
ID=85416077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021137170A Active JP7708396B2 (en) | 2021-08-25 | 2021-08-25 | Method for producing carbon dioxide reducing photocatalyst particles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7708396B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119140174A (en) * | 2024-11-14 | 2024-12-17 | 电子科技大学长三角研究院(湖州) | Lead cesium bromide-based perovskite nano photocatalyst, preparation method and application thereof |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005125282A (en) | 2003-10-27 | 2005-05-19 | Denso Corp | Catalyst particles and method for producing the same |
| JP2007231306A (en) | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Univ Nagoya | Method for producing nanoparticles |
| JP2010065265A (en) | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Hitachi Ltd | Metal nanoparticle and method for producing the composite powder |
| JP2012192302A (en) | 2011-03-14 | 2012-10-11 | Toyota Motor Corp | Method of reducing carbon dioxide |
| JP2018514060A (en) | 2015-04-03 | 2018-05-31 | シー3ナノ・インコーポレイテッドC3Nano Inc. | Precious metal-coated silver nanowires, method for coating and stabilized transparent conductive film |
-
2021
- 2021-08-25 JP JP2021137170A patent/JP7708396B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005125282A (en) | 2003-10-27 | 2005-05-19 | Denso Corp | Catalyst particles and method for producing the same |
| JP2007231306A (en) | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Univ Nagoya | Method for producing nanoparticles |
| JP2010065265A (en) | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Hitachi Ltd | Metal nanoparticle and method for producing the composite powder |
| JP2012192302A (en) | 2011-03-14 | 2012-10-11 | Toyota Motor Corp | Method of reducing carbon dioxide |
| JP2018514060A (en) | 2015-04-03 | 2018-05-31 | シー3ナノ・インコーポレイテッドC3Nano Inc. | Precious metal-coated silver nanowires, method for coating and stabilized transparent conductive film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023031587A (en) | 2023-03-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Luévano-Hipólito et al. | Sonochemical synthesis of ZnO nanoparticles and its use as photocatalyst in H2 generation | |
| EP4025340B1 (en) | Materials comprising carbon-embedded nickel nanoparticles, processes for their manufacture, and use as heterogeneous catalysts | |
| CN112495444A (en) | TiO22Preparation method and application of @ HKUST-1 composite photocatalyst | |
| CA3149140A1 (en) | Materials comprising carbon-embedded cobalt nanoparticles, processes for their manufacture, and use as heterogeneous catalysts | |
| JP2005125282A (en) | Catalyst particles and method for producing the same | |
| Eaimsumang et al. | Ceria nanorod supported gold nanoparticles as structured catalysts for the oxidative steam reforming of methanol: Effect of CTAB concentration on physiochemical properties and catalyst performance | |
| JP7637372B2 (en) | Carbon dioxide reduction photocatalyst particles | |
| JP7619558B2 (en) | Method for producing carbon dioxide reducing photocatalyst particles | |
| JP7708396B2 (en) | Method for producing carbon dioxide reducing photocatalyst particles | |
| CN114340785B (en) | Materials comprising carbon-embedded iron nanoparticles, methods for their manufacture and use as heterogeneous catalysts | |
| Liu et al. | Oxygen vacancy modulation in CeO 2: synergistic effects of zirconium doping and morphological control for promoting dimethyl carbonate synthesis from CO 2 and methanol | |
| JP7691696B2 (en) | Carbon dioxide reduction photocatalyst particles | |
| JP2024119158A (en) | Carbon dioxide reduction photocatalyst particles and method for producing carbon dioxide reduction photocatalyst particles | |
| JP7659262B2 (en) | Method for producing carbon dioxide reducing photocatalyst particles | |
| JP7606191B2 (en) | Carbon dioxide reduction photocatalyst particles | |
| JP2025118065A (en) | Carbon dioxide reduction photocatalyst particles and their manufacturing method | |
| JP2025133149A (en) | Carbon dioxide reduction photocatalyst particles and their manufacturing method | |
| JP2025022681A (en) | Carbon dioxide reduction photocatalyst particles and their manufacturing method | |
| JP2026066495A (en) | Method for producing carbon dioxide reduction photocatalytic particles | |
| JP2025129745A (en) | Carbon dioxide reduction photocatalyst particles and their manufacturing method | |
| Ouyang et al. | Large-scale synthesis of metal nanosheets as highly active catalysts: Combining accumulative roll-bonding and etching process | |
| JP2025130011A (en) | Carbon dioxide reduction photocatalyst particles and their manufacturing method | |
| JP2026050243A (en) | Carbon dioxide reduction photocatalytic particles | |
| Bahadori et al. | High Pressure Photoreduction Catalyst Formulation, Hole Scavenger of CO2: Addition Effect of and Operating Conditions | |
| Azam et al. | In-situ synthesis of TiO2/La2O2CO3/rGO composite under acidic/basic treatment with La 3þ/Ti 3þ as mediators for boosting photocatalytic H2 evolution |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240424 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250109 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250121 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250214 |
|
| 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: 20250527 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250625 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7708396 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |