以咖啡渣或茶葉渣為原料的芬頓反應(yīng)催化劑制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)的課題在于開(kāi)發(fā)提供一種能夠以二價(jià)狀態(tài)長(zhǎng)期穩(wěn)定維持鐵的芬頓反應(yīng)催化劑。另外，本發(fā)明專利技術(shù)的課題在于制造提供一種在以往的芬頓反應(yīng)催化劑中未發(fā)現(xiàn)的可將三價(jià)鐵（廉價(jià)的鐵供給原料）還原成二價(jià)來(lái)利用的芬頓反應(yīng)催化劑。本發(fā)明專利技術(shù)提供一種芬頓反應(yīng)催化劑，其通過(guò)使用咖啡豆的烘焙粉碎物（特別是咖啡渣）和/或茶葉（特別是茶葉渣）作為還原作用成分的供給原料，在水存在下混合該還原作用成分的供給原料和含有二價(jià)或三價(jià)鐵的鐵供給原料，將所得反應(yīng)產(chǎn)物作為活性成分而成。另外，本發(fā)明專利技術(shù)提供一種殺菌方法、污染物質(zhì)分解方法、利用化學(xué)發(fā)光的發(fā)光方法，其特征在于，使用所述芬頓反應(yīng)催化劑由過(guò)氧化氫產(chǎn)生羥基自由基。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種芬頓反應(yīng)催化劑，其通過(guò)使用咖啡豆的烘焙粉碎物(特別是咖啡渣)和/或茶葉(特別是茶葉渣)作為還原作用成分的供給原料，在水存在下混合該還原作用成分的供給原料和含有二價(jià)或三價(jià)鐵的鐵供給原料，將所得反應(yīng)產(chǎn)物作為活性成分而成。另外，本專利技術(shù)涉及一種殺菌方法、 污染物質(zhì)分解方法、利用化學(xué)發(fā)光的發(fā)光方法，其特征在于，使用上述芬頓反應(yīng)催化劑由過(guò)氧化氫產(chǎn)生羥基自由基。
技術(shù)介紹
芬頓反應(yīng)為將二價(jià)鐵作用于過(guò)氧化氫以產(chǎn)生羥基自由基，而得到強(qiáng)力的氧化力的反應(yīng)。期望利用其強(qiáng)力的氧化力，應(yīng)用于殺菌、有害物質(zhì)或難分解性的污染物質(zhì)的分解(例如向被有害物質(zhì)污染了的土壤中注入芬頓反應(yīng)催化劑而進(jìn)行土壤凈化的技術(shù))等各種領(lǐng)域。對(duì)于芬頓反應(yīng)的催化劑來(lái)說(shuō)，迄今為止，一般具有為了提高硫酸亞鐵的溶解度，利用檸檬酸等的技術(shù)(參照非專利文獻(xiàn)I)。另外，報(bào)道有一種利用芬頓反應(yīng)的強(qiáng)力的氧化力進(jìn)行霉菌的殺菌的技術(shù)(參照專利文獻(xiàn)I)?？墒?，對(duì)這些以往的芬頓催化劑而言，存在如下問(wèn)題作為催化劑的二價(jià)鐵非常不穩(wěn)定，無(wú)法避免由二價(jià)氧化成三價(jià)，在短時(shí)間內(nèi)喪失催化能力。因此，要求開(kāi)發(fā)出能夠長(zhǎng)時(shí)間維持原本不穩(wěn)定的二價(jià)鐵的狀態(tài)的穩(wěn)定的芬頓反應(yīng)催化劑。另外，以往的芬頓反應(yīng)催化劑無(wú)法將豐富存在且可廉價(jià)供應(yīng)的三價(jià)鐵用作鐵原料?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本公開(kāi)2009-062350號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)I :http //is-solution. com/library/pdf/2009/s3-18. pdf
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)要解決的課題本專利技術(shù)為了解決上述課題，開(kāi)發(fā)提供一種能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定維持二價(jià)鐵的芬頓反應(yīng)催化劑。另外，本專利技術(shù)的課題在于，制造提供一種在以往的芬頓反應(yīng)催化劑中未發(fā)現(xiàn)的將三價(jià)鐵(廉價(jià)的鐵供給原料)還原成二價(jià)也可作為原料利用的芬頓反應(yīng)催化劑。解決課題的手段本專利技術(shù)人等鑒于這樣的情況，反復(fù)進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，咖啡豆的烘焙粉碎物和/或茶葉的還原作用成分具有能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定維持原本不穩(wěn)定的二價(jià)鐵的狀態(tài)的作用。進(jìn)而，本專利技術(shù)人等發(fā)現(xiàn)，該還原作用成分即使對(duì)于三價(jià)鐵還原成二價(jià)也能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地維持二價(jià)鐵。本專利技術(shù)是基于這些見(jiàn)解而完成的。即，本專利技術(shù)的第一方面涉及一種芬頓反應(yīng)催化劑，其通過(guò)使用咖啡豆的粉碎烘焙物和/或茶葉作為還原作用成分的供給原料，在水存在下混合該還原作用成分的供給原料和含有二價(jià)或三價(jià)鐵的鐵供給原料，將所得反應(yīng)產(chǎn)物作為活性成分而得到。另外，本專利技術(shù)的第二方面涉及第一方面的芬頓反應(yīng)催化劑，其中，所述還原作用成分的供給原料為咖啡渣。另外，本專利技術(shù)的第三方面涉及第一方面的芬頓反應(yīng)催化劑，其中，所述還原作用成分的供給原料為茶葉渣。另外，本專利技術(shù)的第四方面涉及第一 第三方面中任一項(xiàng)的芬頓反應(yīng)催化劑，其中，所述鐵供給原料為產(chǎn)生二價(jià)或三價(jià)鐵離子的化合物。另外，本專利技術(shù)的第五方面涉及第一 第三方面中任一項(xiàng)的芬頓反應(yīng)催化劑，其中， 所述鐵供給原料為土壤，且所述混合在40 200°C下進(jìn)行。另外，本專利技術(shù)的第六方面涉及第一 第五方面中任一項(xiàng)的芬頓反應(yīng)催化劑，其中，所述混合以相對(duì)于所述還原作用成分的供給原料的干燥物100重量份含有鐵元素O. I 10重量份的方式混合所述鐵供給原料。另外，本專利技術(shù)的第七方面涉及一種殺菌劑，其含有第一 第六方面中任一項(xiàng)的芬頓反應(yīng)催化劑作為有效成分。另外，本專利技術(shù)的第八方面涉及一種殺菌方法，其特征在于，使用第一 第六方面中任一項(xiàng)的芬頓反應(yīng)催化劑由過(guò)氧化氫產(chǎn)生羥基自由基。另外，本專利技術(shù)的第九方面涉及一種污染物質(zhì)分解劑，其含有第一 第六方面中任一項(xiàng)的芬頓反應(yīng)催化劑作為有效成分。另外，本專利技術(shù)的第十方面涉及一種污染物質(zhì)分解方法，其特征在于，使用第一 第六方面中任一項(xiàng)的芬頓反應(yīng)催化劑由過(guò)氧化氫產(chǎn)生羥基自由基。另外，本專利技術(shù)的第十一方面涉及一種利用化學(xué)發(fā)光的發(fā)光方法，其特征在于，使用第一 第六方面中任一項(xiàng)的芬頓反應(yīng)催化劑由過(guò)氧化氫產(chǎn)生羥基自由基。專利技術(shù)效果本專利技術(shù)可提供一種能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定維持二價(jià)鐵的穩(wěn)定的芬頓反應(yīng)催化劑。另外，本專利技術(shù)可制造一種即使對(duì)于三價(jià)鐵還原成二價(jià)也能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定維持的芬頓反應(yīng)催化劑。由此，可提供一種使用廉價(jià)的原料(例如，硫酸鐵或氯化鐵等化學(xué)物質(zhì)、土壤、用酸溶解金屬鐵或鐵礦砂等而成的物質(zhì)等)作為鐵供給原料的芬頓反應(yīng)催化劑。另外，本專利技術(shù)通過(guò)使用咖啡渣和/或茶葉渣作為還原作用成分的供給原料，可進(jìn)一步廉價(jià)地提供芬頓反應(yīng)催化劑。予以說(shuō)明，咖啡和茶葉是世界上備受喜愛(ài)的飲用嗜好品，其廢棄物咖啡渣、茶葉渣每天在世界范圍大量產(chǎn)生，其用途限定于堆肥或除臭劑等，正在繼續(xù)探索新的有效的利用方法。因此，通過(guò)本專利技術(shù)，創(chuàng)造出了這些食品廢棄物的新的利用用途，期望貢獻(xiàn)于有效利用。予以說(shuō)明，由于本專利技術(shù)的芬頓反應(yīng)催化劑以咖啡豆烘焙粉碎物和/或茶葉渣為原料,因此,對(duì)人體和環(huán)境的安全性高。由此，本專利技術(shù)可提供一種使用上述芬頓反應(yīng)催化劑的殺菌方法。預(yù)料本專利技術(shù)的芬頓反應(yīng)催化劑可在廣泛的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域普及。例如可用于食品和/或醫(yī)療、公共衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)、環(huán)境凈化等。另外，本專利技術(shù)可提供一種使用上述芬頓反應(yīng)催化劑的污染物質(zhì)分解方法。另外，本專利技術(shù)可提供一種利用使用上述芬頓反應(yīng)催化劑的魯米諾(Iuminol)反應(yīng)的發(fā)光方法，預(yù)料作為新的發(fā)光方法創(chuàng)造出新的需求。附圖說(shuō)明圖I為在實(shí)施例I中，通過(guò)聯(lián)吡啶檢測(cè)出的通過(guò)源自咖啡渣的成分由三價(jià)鐵還原的二價(jià)鐵的照片圖像；圖2為在實(shí)施例2中，通過(guò)魯米諾反應(yīng)檢測(cè)出的由咖啡渣和鐵原料的反應(yīng)產(chǎn)物催化的芬頓反應(yīng)的照片圖像；圖3為表示在實(shí)施例3中，通過(guò)由咖啡渣和鐵原料的反應(yīng)產(chǎn)物催化的芬頓反應(yīng)產(chǎn) 生的殺菌效果的照片圖像；圖4為表示在實(shí)施例4中，通過(guò)由咖啡渣和鐵原料的反應(yīng)產(chǎn)物催化的芬頓反應(yīng)產(chǎn)生的殺菌效果的照片圖像；圖5為在實(shí)施例5中，通過(guò)聯(lián)吡啶檢測(cè)出的通過(guò)源自咖啡渣的成分由土壤中的三價(jià)鐵還原的二價(jià)鐵的照片圖像；圖6為表示在實(shí)施例6中，通過(guò)由咖啡渣和鐵原料的反應(yīng)產(chǎn)物催化的芬頓反應(yīng)產(chǎn)生的殺菌效果的圖；圖7為表示實(shí)施例7中，通過(guò)由咖啡渣和鐵原料的反應(yīng)產(chǎn)物催化的芬頓反應(yīng)產(chǎn)生的DNA分解作用的圖。具體實(shí)施例方式本專利技術(shù)涉及一種芬頓反應(yīng)催化劑，其在水存在下混合特定的還原作用成分的供給原料和含有二價(jià)或三價(jià)鐵的鐵供給原料，將所得反應(yīng)產(chǎn)物作為活性成分。作為本專利技術(shù)中的還原作用成分的供給原料，可使用咖啡豆的烘焙粉碎物或茶葉。另外，也可以兩者混合使用。另外，作為該還原作用成分的供給原料，也可以使用用水浸潰該咖啡豆的烘焙粉碎物和/或茶葉(特別是咖啡渣和/或茶葉渣)而得到的提取成分(所謂的泡的咖啡和/或茶的可溶性成分、或咖啡渣和/或茶葉渣的可溶性成分)或者僅不溶性成分(所謂的咖啡渣和/或茶葉渣)中的任一種。予以說(shuō)明，這些成分也可以分別干燥粉末化后使用。源自該還原作用成分供給原料的該成分為含有非常多的分子種類的酚類和/或多酚的組合物，具有將三價(jià)鐵還原成二價(jià)鐵的作用和能夠長(zhǎng)時(shí)間維持二價(jià)鐵的作用這兩者。作為本專利技術(shù)中使用的‘咖啡豆的烘焙粉碎物’，只要是按照通常的方法對(duì)咖啡豆進(jìn)行烘焙、粉碎而成的物質(zhì)，就可以是任何物質(zhì)。所謂的磨碎的咖啡豆的狀態(tài)也包括在其中。另外，也可以是對(duì)咖啡豆的粉碎物進(jìn)行烘焙而成的物質(zhì)。在此，作為咖啡豆，只要是咖啡樹(shù)Coffea arabica (阿拉伯咖啡)、Coffeacanephora (中?？Х?、Coffea Iiberica本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：克勞迪歐·森川健治，筱原信，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：獨(dú)立行政法人農(nóng)業(yè)·食品產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究機(jī)構(gòu)，
類型：
國(guó)別省市：