利用还原性有机物的光催化剂的利记博彩app_3

文档序号:9892761阅读:来源:国知局
)、金属铁作为铁供给原料使用是适宜的。
[0095] 【混合处理】
[0096] 在本发明中,可通过将上述还原性有机物(或者上述还原性有机物供给原料)和上 述铁供给原料(或者铁离子)在水存在下混合而将铁变换为二价的铁离子,W将其配位的形 式得到作为有光催化剂能的活性成分的反应生成物。
[0097] 【.原料的混合比率】
[0098] 作为原料的混合比率,相对于上述还原性有机物(或者还原性有机物的供给原料) 的干重100重量份,混合上述铁供给原料至W铁元素的重量换算含有0.1重量份W上、优选 为0.5重量份W上、更优选为1重量份W上、再优选为2重量份W上、特别优选为3重量份W 上、再更优选为4重量份W上即可。铁元素的比例过少时(在相对于铁元素而上述还原性有 机物的混合比例过多时),由于过量地存在的还原性有机物作为自由基消去物质(清除剂) 发挥功能,有抑制光催化剂活性的可能性。
[0099] 另外,作为铁元素量之上限,可举W铁元素的重量换算10重量份W下,优选为8重 量份W下,更优选为6重量份W下。铁元素的比例过多时(在相对于铁元素而上述还原性有 机物的混合比例过少时),无法将铁离子在二价的状态下维持而光催化剂活性降低,从而不 优选。
[0100] 【.混合操作】
[0101] 本发明的混合操作在水存在下进行。其中水存在下是指还原性有机物和铁在可W 水作为媒质反应的条件下即可。所述反应,具体而言,被推测为是所述还原性有机物使铁离 子成还原状态(作为二价铁离子的化的状态)而形成络合物的反应。
[0102] 作为水的量,是能混合或揽拌至少上述原料的液量即可,也可为原料(还原性有机 物和铁)的混合物湿润的程度的量。
[0103] 再有,作为水,只要是所述反应发生的条件,就均可使用。例如,可举自来水、井水、 地下水、河川水、去离子水、蒸馈水等。
[0104] 再有,作为还原性有机物的供给原料,将植物体棒汁或植物干馈液等W液体原样 使用时,可不新添加媒质而直接与铁供给原料混合而反应。
[0105] 作为混合操作,单纯进行揽拌混合即可,但也可由混合器、大型揽拌槽、满旋器、摇 床等进行。
[0106] 其中,作为水的溫度,水在液体状态下的溫度(例如当是1气压,则1~IO(TC)即可。
[0107] 能采用不要求加热的室溫程度(例如10~35°C),加热时,通过在40°C W上、优选为 50°C W上进行加热,反应生成物的生成被促进而适宜。作为溫度之上限可举200°C (加压加 热的情况),但从制造成本的观点,优选在作为常压条件的通常加热的沸点的IOOC W下,优 选为90°CW下,再优选为70°CW下进行。再有,在100°CW上的反应条件中,为了抑制还原性 有机物的热分解而在密闭容器内进行是适宜的。
[0108] 作为混合时间,进行大概10秒钟W上至还原性有机物与铁充分地接触即可,但为 了使均一性升高,优选进行优选为1分钟W上、更优选为3分钟W上、再优选为5分钟W上的 混合处理。
[0109] 另外,作为上限,为了防止由微生物的繁殖的有机物的腐败,优选为在10天W内、 优选为7天W内、更优选为5天W内、再优选为3天W内、特别优选为1天W内进行。但是,在伴 随灭菌处理时,无特别上限。
[0110] 再有,作为铁供给原料使用不溶性的铁化合物时,混合后,通过使反应时间变长, 使反应生成物的量增加变得可能。
[0111] 【光催化剂】
[0112] 经上述工序得到的反应生成物(还原性有机物和铁的反应物)有优良的光催化剂 活性。在所述反应生成物中被推测为所述还原性有机物使铁离子成为二价的状态(Fe 2+的状 态)而形成络合物。
[0113] 可用上述工序得到的上述反应生成物可W反应后得到的上清或含水状态的沉淀 物原样作为光催化剂使用。另外,可各自分离回收上清或沉淀物而作为光催化剂使用。另 夕h对于上清及/或沉淀物的干燥物(例如自然干燥、赔煎等)或使上述干燥物再溶于水的上 清或悬浮物,也能作为光催化剂使用。
[0114] 【.本发明的光催化剂的特征】
[0115] 所述反应生成物,即使在照射200~HOOnm的宽泛的波长域的光时,即,不仅是紫 外线,照射可见光或红外线时,也有吸收运些光而发挥优良的光催化剂活性的性质。
[0116] 其中,'紫外线'是指380nmW下的波长域的光。另外,'可见光'是指作为人眼可见 的波长域的波长380~750皿的光。具体而言,是指380~45化m(紫色光)、450~495皿(蓝色 光)、495~570nm(绿色光)、570~590nm(黄色光)、590~620nm(澄色光)、620~750nm(红色 光)的波长域的光。另外,红外线是指750nmW上的波长域的光。
[0117] 所述反应生成物的光催化剂活性在照射紫外线时显示极其强的光催化剂活性。特 别是,在作为近紫外线的200~380nm的波长的光处,其活性的强度显示比氧化铁大得多的 效价。
[0118] 另外,所述反应生成物即使在照射作为用氧化铁不显示活性的波长域的可见光及 红外线时,也显示强的光催化剂活性。在可见光中,在特别是波长短的紫色光~蓝色光(380 ~495nm)的波长域显示强的活性。在红外线中,在作为近红外线的750~1400nm(特别是900 ~1300nm附近、再特别是1100~1300nm附近)的波长域显示强的活性。运样的可见光或在红 外线的光催化剂活性在W往技术见不到。
[0119] 所述反应生成物显示吸收照射的光能,分解近傍的有机物质等的活性。所述活性 被推测是通过由光能激发的光催化剂发生的自由基发挥的现象。
[0120] 所述反应生成物在连续地照射光时,有在照射的间连续发挥光催化剂活性的性 质。另外,在将光照射中断一次时,,可由再次的照射发挥光催化剂活性。即,所述反应生成 物是能作为光催化剂重复使用的材料。
[0121] 运被推测是由于,所述反应生成物(所述还原性有机物的Fe2+络合物)的分子内的 共振结构是将光能传递给Fe 2+而使自由基有效发生的同时,自身的分子即使受自由基的攻 击也由共振结构清除的稳定的结构体。
[0122] 【光催化剂的具体性的利用用途】
[0123] 本发明的光催化剂(还原性有机物和铁的反应生成物)是对于人体或环境安全性 高的物质,所W可在医药、食品、公众卫生、农业等、工业等、各种各样的用途中使用。
[0124] 例如,作为上述还原性有机物,使用抗坏血酸或多酪类时,运些是食品来源的供给 原料来源的物质,所W特别期待在食品领域的使用。特别是,抗坏血酸由于无色透明而适 宜。
[0125] 另外,作为还原性有机物供给原料,使用植物干馈液时,所述成分含略有气味的物 质。但是,由于所述原料非常地廉价,所W期待在农业、医药、公众卫生等的领域的使用。
[0126] 【.有机物分解】
[0127] 在本发明中,利用所述光催化剂所具有的有机物分解活性能将有机物全体分解, 特别可在有机系的污染物质或有害物质的分解中适宜地使用。即,可在环境净化之一工序 中有用地使用。
[0128] 其中,作为污染物质或有害物质,是指引起水质污染、±壤污浊、大气污染的物质。 例如,可举生活排水、尿尿水、工场排水、污染的河川或湖沼水、垃圾废弃场的±壤、产业废 弃物、农地、工场旧址等中所含的对人体或环境有害的有机系物质。
[0129] 作为成为分解对象的具体性的有机物质,例如,可举洗剂、食品残渣、尿尿、粪便、 农药、恶臭物质、废油、二嗯英、PCB、DNA、RNA、蛋白质等有机性废弃物等。
[0130] 在将本发明的光催化剂作为有机物分解剂的活性成分使用时,作为其形态,例如, 可举粉末、颗粒、片状、板状、立方体状、海绵状等的固体的形态。另外,可举浓缩液、液体安 飯等的液体的形态。另外,也可举粉末状的形态、与赋型剂等混合成固体的形态、填充到胶 囊的形态、凝胶状的形态等。
[0131] 在本发明中,可将所述光催化剂喷雾、分布、添加、混合、涂布、揉到分解对象等后, 通过光照射进行有机物的分解。
[0132] 作为光催化剂的使用量,使用发挥有机物分解作用的溶液浓度即可。例如,优选调 制成W铁换算浓度0.OOlppmW上、优选为0.OlppmW上、更优选为0.OSppmW上、再优选为 O.lppmW上、特别优选为0.5ppmW上、再更优选为IppmW上、再更优选为2.5ppmW上、再者 再更优选为5ppmW上、特别再更优选为5.5ppmW上、再更再更优选为IOppmW上、特别还更 再更优选为20ppmW上而使用。
[0133] 另外,虽无特别上限,例如,可举W铁换算浓度是4000化pmW下,优选为1000化pm W下,更优选为SOOOppmW下,再优选为1000 ppmW下,特别优选为750ppm、再更优选为 500卵mW下。
[0134] 由于所述光催化剂的分解效果极其强力,可对于难分解性的有机物(例如碱性品 红)有效进行分解。例如,在照射100W/V的光时,能在每1天分解至少2.5mg/LW上、多的情 况下35mg/LW上的有机物。
[0135] 【.杀菌】
[0136] 利用本发明的光催化剂的强力的有机物分解作用,可在各种各样的领域的杀菌中 使用。作为所述杀菌对象,具体而言,可举医疗器具、病室的壁、患者的患部、衣服、寝具等, 食品的制造机器的线、食材、案板、菜刀等的厨房用品、餐具、马桶座、扶手、农机具、营养液 栽培的装置或营养液等。本发明的光催化剂与通常的使用氧化铁的杀菌方法不同,由于能 使用可见光或红外线的照射,使用用途或使用场合大幅地升高。
[0137] 另外,作为能杀菌的对象,不仅是细菌,还能进行真核微生物、藻类、古细菌、病毒、 类病毒等的杀菌。
[0138] 将本发明的光催化剂作为杀菌剂的活性成分使用时,作为其形态,例如,可举粉 末、颗粒、片状、板状、立方体状、海绵状等的固体的形态。另外,可举稀释液、浓缩液、液体安 飯等的液体的形态。另外,也可举粉末状的形态、与赋型剂等混合成固体的形态、填充到胶 囊的形态、凝胶状的形态等。
[0139] 在本发明中,可将所述光催化剂喷雾、分布、添加、混合、涂布、揉到分解对象等后, 通过光照射进行杀菌。
[0140] 作为光催化剂的使用量,使用发挥杀菌作用的溶液浓度即可。例如,优选调制成W 铁换算浓度0.0 OlppmW上、优选为0.0 lppmW上、更优选为0.0 SppmW上、再优选为0.1 ppmW 上、特别优选为〇.5ppm
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