Dr.OHNO的研究技术
国立大学法人九州工业大学
横野照尚教授
OHNO TERUHISA
开发和监督
目前Dr.OHNO已获得44项专利,出版了47本书。并且发表了192篇学术论文,文章被引用10342次。NHK、朝日新闻、西日本新闻等的后续报道也正在跟进。他是第一个研制室内可见光光触媒的人。•世界上首屈一指的即使在室内光中也能发挥作用的高性能光触媒的研究人员。
・科学有效的公共卫生
・促进空间卫生
专利链接
光触媒(氧化钛)是一种材料,它可以通过紫外线辐射在粒子中产生电子和空穴,并通过表面产生的空穴产生强氧化力,分解与其接触的有机化合物、细菌、病毒等有害物质。由于其具有防污、杀菌、净化空气和对有害化学物质无害的作用,因此具有多种应用潜力。这些特性可应用于建筑外墙、玻璃、镜子、纤维等各种生活用品的生产。此外,环境净化的应用研究和化工产品的合成也在积极推进中。
虽然国内外的研究人员正在积极地进行光触媒的开发研究,但是由于紫外光存在的必要性,可以毫不夸张地说,其中大部分只是开发提高空气中存在的目标物质的吸附特性的雾化技术而已,并没有提高光触媒本身的触媒活性(分离电子和空穴→电荷分离)的本质研究和开发技术。
在九州工业大学横野实验室进行的光触媒研究具有极高的独创性,他们通过控制光触媒颗粒的形状来控制氧化反应和还原反应场的分离(成功地分离电子和空穴→电荷分离),从而大大提高了光触媒的性能。此外,在光催化反应中,紫外线被认为是必不可少的光触媒,通过用特殊的技术将金属离子固定在其表面,该实验室在世界上率先成功地将这种技术扩展到室内光(可见光)区域。此外,通过与合作企业的共同开发,他们成功地开发了具有抗病毒、杀菌、抗真菌等功能的室内光响应型光催化涂料,该涂料对室内生活环境进行了优化。因此,可以说这项研究对社会的影响是极大的。
研究的新颖性和独创性
(1)光触媒的性能在通过分离氧化反应和还原反应之后得到显著的提高。光触媒基于其反应机制,会在光的照射下,在纳米级的球形颗粒上同时进行氧化反应和还原反应这两种完全相反的反应。因此,容易进行逆反应从而导致催化剂性能大幅下降。横野实验室完全成功地解决了这一个必须解决的,最重要的问题,并且找到了一种在纳米水平上分离光催化颗粒表面反应场的方法。
(2)开发即使在弱室内光下也能进行高性能反应的可见光响应型氧化钛材料。这是一种应用范围广泛的氧化钛光触媒,为了发挥其性能,太阳光中只含有百分之几的紫外线是非常必要的。横野实验室利用纳米技术将金属离子与光触媒结合,成功地开发出了可见光响应型光触媒,该光触媒对可见光具有高杀菌和除臭的性能。现在也一直在反复改良,以该研究位居世界最高水平的性能为傲。
通过这些技术的结合,他们在世界上率先成功地开发了棒状(棒状)的下一代氧化钛光触媒,并且对使用室内光的化学物质(乙醛:病室综合症的致病物质之一)的分解性能进行了研究,结果表明,该催化剂的分解性能是常用的氮添加氧化钛的约4倍之多。