品4-1~4-6)的溶液中确认碱性品红的分解。
[0205] 与此相对，在添加了作为比较样品的各种铁化合物或氧化铁时，确认不到碱性品 红的分解（比较4-1~4-5)。特别是，在添加了作为无铁还原能力的有机物和铁的络合物的 邸TA铁(III)(比较4-3 )、巧樣酸铁(III)(比较4-4)时，也确认不到碱性品红的分解。
[0206] 【(2n寸论"】
[0207] W上的结果提示，所述光催化剂活性在"无铁还原能力的有机物"的铁络合物(反 应生成物）中完全不发挥。因此提示，还原性有机物和铁的反应生成物所具有的光催化剂活 性是对于"有铁还原能力的还原性有机物"和铁的反应生成物特异性的性质。
[020引【表4】
[0209]
[0210] 【实施例5:"由可见光照射的杀菌效果"】
[0211] 使用上述还原性有机物和铁的反应生成物，验证是否能进行照射可见光的大肠杆 菌的杀菌。
[0212] 【（1)。杀菌试验"】
[0213] 相对于茶渣(茶叶的热水提取残渣）的100重量份(干燥重量换算)混合W铁元素换 算4重量份的氯化铁（III)(FeCls),加两者的合计量的两倍的重量的水，于98°C加热处理1 小时而得到反应生成物。将过滤得到的固体成分各自作为"茶叶成分一铁"（样品5-1)。另 夕h作为比较样品，准备氧化铁m〇2:氧化铁（IV)锐铁矿型，粒子尺寸100~300nm，WAKO制） (比较5-1)。
[0214] 向大肠杆菌(ATCC1124)的IO6C化/mL悬浮液添加混合W铁元素换算(氧化铁的情 况W铁元素换算)表5所示的浓度的样品，照射24小时可见光(蓝色光:470nm，光量子密度50 皿ol/WVsec)。其后，涂布到大肠杆菌检验板，研究大肠杆菌的生存数。另外，作为对照，同 样地涂布仅大肠杆菌而进行同样的实验。结果示于图1。另外，W2阶段有杀菌力， 无杀菌力)评价杀菌力的有无，示于表5。
[0215] 结果表明，通过添加 W铁元素换算20ppmW上茶叶成分一铁(过滤后的固体成分） 而照射可见光，可杀灭大肠杆菌(样品5-1)。
[0216] 另一方面，在添加作为比较样品的氧化铁时，即使在W高浓度添加时，也完全无法 确认由可见光照射导致的大肠杆菌的减少(比较5-1)。
[0217] 【(2)"讨沦'】
[0218] W上的结果表明，通过使用有铁还原能力的还原性有机物和铁的反应生成物仅照 射可见光，可充分地发挥由光催化剂活性的杀菌作用。另外，即使在W20ppm的浓度添加时， 也确认杀菌效果充分地发挥。另外表明，所述光催化剂活性在反应液的固体部分也有强的 活性。（在实施例2中表明，反应液的滤液有强的活性。）
[0219] 另一方面，在使用氧化铁时，在仅照射可见光时，不发挥光催化剂活性，显示完全 不发挥杀菌作用。
[0220] 【表5】
[0221]
[0222] 【实施例6:"由太阳光照射的杀菌效果"】
[0223] 使用上述还原性有机物和铁的反应生成物，验证是否能进行照射太阳光的大肠杆 菌的杀菌。
[0224] 【（1)"杀菌试验"】
[0225] 相对于茶渣（茶叶的热水提取残渣）或咖啡渣（赔煎咖啡豆粉碎物的热水提取残 渣）的100重量份(干燥重量换算）混合W铁元素换算4重量份的氯化铁（III) (FeCh),加两 者的合计量的两倍的重量的水，于98°C加热处理1小时而得到反应生成物。将过滤得到的固 体成分各自作为"茶叶成分一铁"（样品6-1)或"咖啡豆赔煎物成分一铁"（样品6-2)。另外， 作为比较样品，准备氧化铁(Ti〇2:氧化铁(IV)锐铁矿型，粒子尺寸100~300nm，WAKO制）（比 较6-1)。
[0226] 向大肠杆菌(ATCC1124)的悬浮液（IO6CfVmU, W铁元素换算(氧化铁的情况中W 铁元素换算）5.5ppm的浓度添加混合表6所示的样品，照射10分钟太阳光（放射照度763W/ 1112，1^(4+8)3.28111￥八111 2、光量子密度1514皿〇1/1112/36(3)。其后，涂布到大肠杆菌检验板，研究 大肠杆菌的生存数。另外，作为对照，同样地涂布仅大肠杆菌而进行同样的实验。结果示于 图2。另外，W 2阶段（V' ：有杀菌力，:无杀菌力)评价杀菌力的有无，示于表6。
[0227] 结果表明，通过添加作为反应生成物的茶叶成分一铁(过滤后的固体成分)或咖啡 豆赔煎物成分一铁(过滤后的固体成分)而照射太阳光，可杀灭大肠杆菌(样品6-1，6-2)。所 述杀菌作用，即使在W铁元素换算5.5ppm的极其低浓度的添加时也显示发挥充分的效果。 另外表明，太阳光的照射时间即使是10分钟的极其短时间，也发挥充分的效果。
[0228] 另一方面，添加作为比较样品的氧化铁时，在与样品2-U2-2同条件仅照射太阳光 时，大肠杆菌大量地生存化k较6-1)。
[0229] 【(2n寸论"】
[0230] 结果表明，通过使用还原性有机物和铁的反应生成物而照射太阳光，发挥极其强 力的由光催化剂活性的杀菌作用。另外，即使在W5.5ppm的极其低浓度添加，进行10分钟的 照射时，也确认发挥充分的杀菌效果。
[0231] 另一方面表明，在使用氧化铁时，仅短时间照射太阳光，则不充分地发挥光催化剂 活性，杀菌作用不充分。
[0232] 【表6】
[0234] 【实施例7:"连续多次照射太阳光时的杀菌效果"】
[0235] 验证在使用上述还原性有机物和铁的反应生成物连续多次照射太阳光时是否也 能进行大肠杆菌的杀菌。
[0236] 【（1)"连续杀菌试验"】
[0237] 将实施例6中调制的咖啡豆赔煎物成分一铁(样品6-1:过滤后的固体成分)30mg添 加到灭菌水300mL而混合，封入能密封的PET瓶中。向所述PET瓶添加90化大肠杆菌 (ATCCl 124)的悬浮液(3.5 X 108Cf u/mL )，照射10分钟太阳光。采集照射后的菌液ImL。
[0238] 其1小时后，向所述PET瓶再次添加与上述同量的大肠杆菌悬浮液，进行10分钟第2 次的太阳光照射，采集照射后的菌液ImL。再其1小时后，向所述PET瓶再次添加与上述同量 的大肠杆菌悬浮液，进行10分钟第3次的太阳光照射，采集照射后的菌液ImL。
[0239] 将采集的各菌液涂布到大肠杆菌检验板，研究大肠杆菌的生存数。另外，作为对 照，同样地涂布仅大肠杆菌而进行同样的实验。结果示于图3。另外，W2阶段有杀菌 力，:无杀菌力)评价杀菌力的有无，示于表7。
[0240] 结果表明，在加作为反应生成物的咖啡豆赔煎物成分一铁的溶液中，即使在进行 由一次光催化剂活性的杀菌之后，能仅通过再次照射光而进行连续3次的大肠杆菌的杀菌。 另外，在第1~3次之任何的杀菌后的样品中大肠杆菌均被完全地杀灭，所W确认不到由连 续使用导致的光催化剂活性的效价减少。
[024。【（2)。讨沦'】
[0242] 结果表明，还原性有机物和铁的反应生成物的光催化剂活性不是因一次的光催化 反应而损失的活性。即表明，所述反应生成物是能作为光催化剂活性长时间稳定重复使用 的物质。
[0243] 再有，所述性质被推测是起因于所述反应生成物(所述还原性有机物的Fe2+络合 物)是稳定的结构体的性质。
[0244] 【表7】
[0246] 【工业实用性】
[0247] 本发明的光催化剂被期待在食品、医疗、公众卫生、农业、环境净化等广泛的领域 的杀菌或有机物分解中广泛的利用。
【主权项】
1. 光催化剂，其以将下列物质在水存在下混合而得到的反应生成物作为活性成分： 有铁还原能力的还原性有机物、或者上述还原性有机物的供给原料、及 铁供给原料。2. 权利要求1所述的光催化剂，其中上述还原性有机物是多酚类及/或抗坏血酸。3. 权利要求2所述的光催化剂，其中上述多酚类是 选自绿原酸、咖啡酸、鞣酸及儿茶素的1种以上的化合物、或者 分子内有1种以上上述化合物的化合物。4. 权利要求1~3之任一项所述的光催化剂，其中上述还原性有机物的供给原料是 选自果实、种子、茎叶、芽、花、根及地下茎的1种以上的植物体、或者 上述植物体的加工品。5. 权利要求1~4之任一项所述的光催化剂，其中上述还原性有机物的供给原料是咖啡 豆焙煎物，茶叶，果实榨汁液，或者植物干馏液。6. 权利要求1~5之任一项所述的光催化剂，其中上述铁供给原料被混合至相对于上述 还原性有机物或者上述还原性有机物的供给原料的干重100重量份，以铁元素的重量换算 0.1~10重量份含有。7. 权利要求1~6之任一项所述的光催化剂，其中上述反应生成物是在照射属于紫外 线、可见光、或者红外线的波长的光时发挥光催化剂活性的物质。8. 权利要求1~7之任一项所述的光催化剂，其特征在于，由上述光催化剂活性发挥有 机物分解作用。9. 有机物质分解剂，其含有权利要求1~8之任一项所述的光催化剂。10. 有机物分解方法，其特征在于， 使权利要求1~8之任一项所述的光催化剂与分解对象物接触， 照射属于紫外线、可见光、或者红外线的波长的光。11. 杀菌剂，其含有权利要求1~8之任一项所述的光催化剂。12. 杀菌方法，其特征在于， 使权利要求1~8之任一项所述的光催化剂与杀菌对象物接触， 照射属于紫外线、可见光、或者红外线的波长的光。
【专利摘要】本发明旨在廉价地提供能在有机物分解或杀菌中利用，是不受利用场合的限定的安全性高的光催化剂，吸收含可见光的宽泛的波长的光而显示活性的光催化剂。本发明提供以将有铁还原能力的还原性有机物和铁供给原料在水存在下混合而得到的反应生成物作为活性成分的光催化剂；在照射属于紫外线、可见光、或者红外线的波长的光时发挥光催化剂活性的光催化剂；使上述光催化剂与分解对象物接触，照射属于紫外线、可见光、或者红外线的波长的光的有机物分解方法；使上述光催化剂与杀菌对象物接触，照射属于紫外线、可见光、或者红外线的波长的光的杀菌方法。
【IPC分类】A61L2/08, B01J37/04, A01N55/02, A01P1/00, B01D53/86, B01J31/04, A61L2/16, B01J37/03, B01J35/02
【公开号】CN105658331
【申请号】
【发明人】克劳迪欧·森川健治, 筱原信
【申请人】国家研究与发展部国家农业与食品研究机构
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2014年5月21日