JPH0610143B2 - 水を還元剤とする二酸化炭素からの低級炭化水素合成方法 - Google Patents
水を還元剤とする二酸化炭素からの低級炭化水素合成方法Info
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- JPH0610143B2 JPH0610143B2 JP63045472A JP4547288A JPH0610143B2 JP H0610143 B2 JPH0610143 B2 JP H0610143B2 JP 63045472 A JP63045472 A JP 63045472A JP 4547288 A JP4547288 A JP 4547288A JP H0610143 B2 JPH0610143 B2 JP H0610143B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
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- B01J19/127—Sunlight; Visible light
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description
【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は白金担持二酸化チタン触媒を水に懸濁させ、３
１０ｎｍ以上の光を照射することによって、二酸化炭素
を常温で水によって還元し、低級炭化水素（メタン、エ
タンなど）を得る方法に関するものである。
１０ｎｍ以上の光を照射することによって、二酸化炭素
を常温で水によって還元し、低級炭化水素（メタン、エ
タンなど）を得る方法に関するものである。
［従来技術］ 化石燃料の消費量の増加に伴って、大気中の二酸化炭素
濃度が年々増加し、その温室効果によって気温の上昇あ
るいは気候の温暖化が引き起こされる地球的規模での環
境問題が懸念されている。また、化石燃料資源の有限性
から、化石燃料の有効利用技術の開発が望まれている。
二酸化炭素を還元し、炭化水素あるいは有用な化学物質
として再利用するために、従来、比較的高温度（３００
℃前後）で水素を用いて、触媒的に還元することは広く
知られており、多くの論文が発表されている。一方、二
酸化チタンなどの光半導性をもつ物質を用いて、二酸化
炭素を水で光還元する方法については、本多らの報告
（Ｎａｔｕｒｅ，２７７，６３７ １９７９）後、いく
つかあるが主生成物はホルムアデヒドである。Ｓｏｍｏ
ｒｏｊａｉらはチタン酸ストロンチウム−白金箔によ
り、二酸化炭素と水蒸気からメタン生成を報告している
（Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔｅｒｓ，５７，１００
１９７８）． ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、これらの光を利用し、水あるいは水蒸気により
二酸化炭素を還元する方法には活性の再現性が得られな
い、活性の持続しないなどの問題点があり、触媒反応し
ての確認がなされていない。
濃度が年々増加し、その温室効果によって気温の上昇あ
るいは気候の温暖化が引き起こされる地球的規模での環
境問題が懸念されている。また、化石燃料資源の有限性
から、化石燃料の有効利用技術の開発が望まれている。
二酸化炭素を還元し、炭化水素あるいは有用な化学物質
として再利用するために、従来、比較的高温度（３００
℃前後）で水素を用いて、触媒的に還元することは広く
知られており、多くの論文が発表されている。一方、二
酸化チタンなどの光半導性をもつ物質を用いて、二酸化
炭素を水で光還元する方法については、本多らの報告
（Ｎａｔｕｒｅ，２７７，６３７ １９７９）後、いく
つかあるが主生成物はホルムアデヒドである。Ｓｏｍｏ
ｒｏｊａｉらはチタン酸ストロンチウム−白金箔によ
り、二酸化炭素と水蒸気からメタン生成を報告している
（Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔｅｒｓ，５７，１００
１９７８）． ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、これらの光を利用し、水あるいは水蒸気により
二酸化炭素を還元する方法には活性の再現性が得られな
い、活性の持続しないなどの問題点があり、触媒反応し
ての確認がなされていない。
［問題点を解決するための手段］ 本発明者は、二酸化炭素を水で還元する触媒として、二
酸化チタンに白金金属を１〜５重量パーセント担持した
ものを合成し、その活性を検討したところ、３１０ｎｍ
以上の光の照射によって室温で二酸化炭素と水からメタ
ン及びエタンが生成すること及びこの反応が触媒反応と
して進行することが確認できた。種々の排ガス中の二酸
化炭素をメタン、エタンとして再利用することで、化石
燃料資源の有効利用及び大気二酸化炭素濃度の増加を防
ぐために、これを利用できる点に着目して本発明をなす
に至った。 本発明における二酸化チタンは光半導性の
高いアナターゼ形で、比表面積の大きなものが望まし
い。本反応の機構の詳細は明らかでないが、白金担持二
酸化チタンの光触媒作用によって水が分解されて生じる
水素が、二酸化炭素を還元しメタン、エタンが生成する
と考えられる。
酸化チタンに白金金属を１〜５重量パーセント担持した
ものを合成し、その活性を検討したところ、３１０ｎｍ
以上の光の照射によって室温で二酸化炭素と水からメタ
ン及びエタンが生成すること及びこの反応が触媒反応と
して進行することが確認できた。種々の排ガス中の二酸
化炭素をメタン、エタンとして再利用することで、化石
燃料資源の有効利用及び大気二酸化炭素濃度の増加を防
ぐために、これを利用できる点に着目して本発明をなす
に至った。 本発明における二酸化チタンは光半導性の
高いアナターゼ形で、比表面積の大きなものが望まし
い。本反応の機構の詳細は明らかでないが、白金担持二
酸化チタンの光触媒作用によって水が分解されて生じる
水素が、二酸化炭素を還元しメタン、エタンが生成する
と考えられる。
［発明の効果・用途］ 本発明により得られる白金を担持した二酸化チタンは、
化石燃料の燃焼やセメントの培焼によって生成する二酸
化炭素を光（人工光でも太陽光でもよい）と水という安
価なエネルギーと資源によってメタン、エタンとして再
利用するための触媒として好適である。
化石燃料の燃焼やセメントの培焼によって生成する二酸
化炭素を光（人工光でも太陽光でもよい）と水という安
価なエネルギーと資源によってメタン、エタンとして再
利用するための触媒として好適である。
次に実施例によって本発明を更に詳細に説明する。
［実施例］ 実施例 １ 市販の試薬特級品である二酸化チタン粉末をヘリウム雰
囲気とした水中に懸濁させ、重量比で１〜５％となるよ
う秤量した塩化白金酸を加える。還元試薬としてのメタ
ノールを少量加えた後、キセノンランプによって光照射
をし、白金金属を二酸化チタン表面に析出、担持した。
この白金担持二酸化チタン粉末−水混合物を濾過、水洗
し、室温で乾燥した。この触媒を２５０ｍｇ秤量し、石
英製の反応器内で水１〜２ｍｌ中に懸濁させた。この反
応器を閉鎖型循環式反応装置に接続し、反応装置を真空
排気した後に、二酸化炭素約６００Ｔｏｒｒを供給し、
ポンプで循環しながら、反応器の底面より５００Ｗキセ
ノンランプからの光（３１０ｎｍ以下の光はフイルター
でカットした）を照射した。反応ガスを適宜、採取し分
析したところ、別紙第１図のごとき結果を得た。二酸化
炭素と水から常温でメタン及びエタンが得られることが
明らかである。なお、実験中、光照射を止めるとメタ
ン、エタンの生成が止まることが確認されている。
囲気とした水中に懸濁させ、重量比で１〜５％となるよ
う秤量した塩化白金酸を加える。還元試薬としてのメタ
ノールを少量加えた後、キセノンランプによって光照射
をし、白金金属を二酸化チタン表面に析出、担持した。
この白金担持二酸化チタン粉末−水混合物を濾過、水洗
し、室温で乾燥した。この触媒を２５０ｍｇ秤量し、石
英製の反応器内で水１〜２ｍｌ中に懸濁させた。この反
応器を閉鎖型循環式反応装置に接続し、反応装置を真空
排気した後に、二酸化炭素約６００Ｔｏｒｒを供給し、
ポンプで循環しながら、反応器の底面より５００Ｗキセ
ノンランプからの光（３１０ｎｍ以下の光はフイルター
でカットした）を照射した。反応ガスを適宜、採取し分
析したところ、別紙第１図のごとき結果を得た。二酸化
炭素と水から常温でメタン及びエタンが得られることが
明らかである。なお、実験中、光照射を止めるとメタ
ン、エタンの生成が止まることが確認されている。
実施例 ２ 二酸化チタンの白金担持量を変化させ、二酸化炭素から
のメタン及びエタンの生成速度を検討したところ、別紙
第１表のごとき結果を得た。白金担持量の増加は、メタ
ン生成速度を大きくすることに効果があるが、エタン生
成速度はあまり変化しないことがわかる。
のメタン及びエタンの生成速度を検討したところ、別紙
第１表のごとき結果を得た。白金担持量の増加は、メタ
ン生成速度を大きくすることに効果があるが、エタン生
成速度はあまり変化しないことがわかる。
第１図は白金担持量２％の二酸化チタンを用いた場合の
反応時間（光照射時間）とメタン及びエタン生成量の関
係を示すグラフである。
反応時間（光照射時間）とメタン及びエタン生成量の関
係を示すグラフである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０７Ｃ 9/04 9280−4Ｈ 9/06 9280−4Ｈ // Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００
Claims (1)
- 【請求項１】白金を１〜５％担持した二酸化チタンを水
に懸濁させ、この懸濁液に３１０ｎｍ以上の光を照射す
ることにより、常温で二酸化炭素から低級炭化水素を合
成する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63045472A JPH0610143B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 水を還元剤とする二酸化炭素からの低級炭化水素合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63045472A JPH0610143B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 水を還元剤とする二酸化炭素からの低級炭化水素合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01221332A JPH01221332A (ja) | 1989-09-04 |
| JPH0610143B2 true JPH0610143B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=12720331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63045472A Expired - Lifetime JPH0610143B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 水を還元剤とする二酸化炭素からの低級炭化水素合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610143B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007190556A (ja) * | 2007-04-06 | 2007-08-02 | Ishihara Sangyo Kaisha Ltd | 可視光応答型光触媒及びその製造方法並びにそれを用いた光触媒体 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000004993A1 (en) * | 1998-07-23 | 2000-02-03 | Korea Research Institute Of Chemical Technology | Photocatalyst for methane conversion, method for preparing the same and method for preparing low carbohydrates using the same |
| JP2012219233A (ja) * | 2011-04-13 | 2012-11-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 二酸化炭素再資源化装置 |
-
1988
- 1988-02-26 JP JP63045472A patent/JPH0610143B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007190556A (ja) * | 2007-04-06 | 2007-08-02 | Ishihara Sangyo Kaisha Ltd | 可視光応答型光触媒及びその製造方法並びにそれを用いた光触媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01221332A (ja) | 1989-09-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |