Presentation Information
[P085C]Mechanism of Enhanced Hydrogen Evolution Activity by Photocatalyst Composites with Copper Flotation Tailings in Uzbekistan
○Amy Morioka1[Student presentation: Bachelor’s course], Wenan Cai1, Keiko Sasaki1 (1. Waseda University)
Keywords:
Photocatalytic hydrogen evolution,Hetero-composites,Tailings of Cu smelting,TiO2,Calcination
銅はウズベキスタンの重要鉱物資源で生産倍増計画があり、日本とは異なるプロセスに由来する銅に富む銅浮選尾鉱の有効活用が求められている。本研究では、この銅浮選尾鉱を原料として光触媒を合成し、グリーン水素製造技術の確立および炭素循環・分解への応用を目指す。この銅浮選尾鉱を様々な条件で焼成した結果、900℃大気中で5時間焼成した試料にはCuFe2O4，Fe3O4，CuO複合体が含まれ、優れた光触媒活性を示した。これを酸化チタンと物理混合あるいはその場合成により複合化し、複合割合の最適化を行った。焼成試料の混合割合5%のときに水素生成速度が最も高く、その効率は酸化チタン単独の約2.5倍に相当した。一方で、焼成試料に含まれるFe3O4の磁性により、高割合では撹拌子に付着し複合体を分解することが活性低下の一因と考えられる。さらに、焼成体中の結晶成分CuFe2O4，Fe3O4，CuOを、試薬を用いてそのモル比で混合した模擬試料よりも、Siなどの無駄な成分が含まれている銅浮選尾鉱を原料とした場合の方が、光触媒活性は高くなった。当日はそのメカニズムを考察する。今後は、試料の焼成条件（温度、雰囲気、時間）を最適化し、Fe3O4をFe2O3に転換し、水素生成活性のさらなる増強を目指す。