メソポーラス酸化チタン光触媒--吸着依存型活性とその選択的物質変換への応用

摘要

メソポーラス酸化チタン（mTiO_2）は、水中での光照射により、触媒表面へ吸着しやすい化合物の反応を選択的に触媒する「吸着依存型の光触媒活性」を発現することを見出した。 スピントラップESR測定により、この吸着依存型活性は、メソ細孔への化合物の吸着（拡散）しやすさと、細孔内での寿命の短いヒドロキシルラジカル（·OH）の生成が組み合わされることにより発現することを明らかにした。 このような吸着依存型の光触媒機能を利用すると、触媒表面へ吸着しやすい化合物を吸着しにくい化合物に選択的に変換することができる。 例えば、ベンゼンの水酸化によるフェノールの直接合成などの高難度の物質変換反応を80％以上の選択率で進行させることを見出した。