以咖啡渣或茶叶渣为原料的芬顿反应催化剂制造技术

本发明专利技术的课题在于开发提供一种能够以二价状态长期稳定维持铁的芬顿反应催化剂。另外，本发明专利技术的课题在于制造提供一种在以往的芬顿反应催化剂中未发现的可将三价铁（廉价的铁供给原料）还原成二价来利用的芬顿反应催化剂。本发明专利技术提供一种芬顿反应催化剂，其通过使用咖啡豆的烘焙粉碎物（特别是咖啡渣）和/或茶叶（特别是茶叶渣）作为还原作用成分的供给原料，在水存在下混合该还原作用成分的供给原料和含有二价或三价铁的铁供给原料，将所得反应产物作为活性成分而成。另外，本发明专利技术提供一种杀菌方法、污染物质分解方法、利用化学发光的发光方法，其特征在于，使用所述芬顿反应催化剂由过氧化氢产生羟基自由基。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种芬顿反应催化剂，其通过使用咖啡豆的烘焙粉碎物(特别是咖啡渣)和/或茶叶(特别是茶叶渣)作为还原作用成分的供给原料，在水存在下混合该还原作用成分的供给原料和含有二价或三价铁的铁供给原料，将所得反应产物作为活性成分而成。另外，本专利技术涉及一种杀菌方法、 污染物质分解方法、利用化学发光的发光方法，其特征在于，使用上述芬顿反应催化剂由过氧化氢产生羟基自由基。
技术介绍
芬顿反应为将二价铁作用于过氧化氢以产生羟基自由基，而得到强力的氧化力的反应。期望利用其强力的氧化力，应用于杀菌、有害物质或难分解性的污染物质的分解(例如向被有害物质污染了的土壤中注入芬顿反应催化剂而进行土壤净化的技术)等各种领域。对于芬顿反应的催化剂来说，迄今为止，一般具有为了提高硫酸亚铁的溶解度，利用柠檬酸等的技术(参照非专利文献I)。另外，报道有一种利用芬顿反应的强力的氧化力进行霉菌的杀菌的技术(参照专利文献I)。可是，对这些以往的芬顿催化剂而言，存在如下问题作为催化剂的二价铁非常不稳定，无法避免由二价氧化成三价，在短时间内丧失催化能力。因此，要求开发出能够长时间维持原本不稳定的二价铁的状态的稳定的芬顿反应催化剂。另外，以往的芬顿反应催化剂无法将丰富存在且可廉价供应的三价铁用作铁原料。现有技术文献专利文献I :日本公开2009-062350号公报非专利文献I :http //is-solution. com/library/pdf/2009/s3-18. pdf
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术为了解决上述课题，开发提供一种能够长时间稳定维持二价铁的芬顿反应催化剂。另外，本专利技术的课题在于，制造提供一种在以往的芬顿反应催化剂中未发现的将三价铁(廉价的铁供给原料)还原成二价也可作为原料利用的芬顿反应催化剂。解决课题的手段本专利技术人等鉴于这样的情况，反复进行了深入研究，结果发现，咖啡豆的烘焙粉碎物和/或茶叶的还原作用成分具有能够长时间稳定维持原本不稳定的二价铁的状态的作用。进而，本专利技术人等发现，该还原作用成分即使对于三价铁还原成二价也能够长期稳定地维持二价铁。本专利技术是基于这些见解而完成的。即，本专利技术的第一方面涉及一种芬顿反应催化剂，其通过使用咖啡豆的粉碎烘焙物和/或茶叶作为还原作用成分的供给原料，在水存在下混合该还原作用成分的供给原料和含有二价或三价铁的铁供给原料，将所得反应产物作为活性成分而得到。另外，本专利技术的第二方面涉及第一方面的芬顿反应催化剂，其中，所述还原作用成分的供给原料为咖啡渣。另外，本专利技术的第三方面涉及第一方面的芬顿反应催化剂，其中，所述还原作用成分的供给原料为茶叶渣。另外，本专利技术的第四方面涉及第一 第三方面中任一项的芬顿反应催化剂，其中，所述铁供给原料为产生二价或三价铁离子的化合物。另外，本专利技术的第五方面涉及第一 第三方面中任一项的芬顿反应催化剂，其中， 所述铁供给原料为土壤，且所述混合在40 200°C下进行。另外，本专利技术的第六方面涉及第一 第五方面中任一项的芬顿反应催化剂，其中，所述混合以相对于所述还原作用成分的供给原料的干燥物100重量份含有铁元素O. I 10重量份的方式混合所述铁供给原料。另外，本专利技术的第七方面涉及一种杀菌剂，其含有第一 第六方面中任一项的芬顿反应催化剂作为有效成分。另外，本专利技术的第八方面涉及一种杀菌方法，其特征在于，使用第一 第六方面中任一项的芬顿反应催化剂由过氧化氢产生羟基自由基。另外，本专利技术的第九方面涉及一种污染物质分解剂，其含有第一 第六方面中任一项的芬顿反应催化剂作为有效成分。另外，本专利技术的第十方面涉及一种污染物质分解方法，其特征在于，使用第一 第六方面中任一项的芬顿反应催化剂由过氧化氢产生羟基自由基。另外，本专利技术的第十一方面涉及一种利用化学发光的发光方法，其特征在于，使用第一 第六方面中任一项的芬顿反应催化剂由过氧化氢产生羟基自由基。专利技术效果本专利技术可提供一种能够长时间稳定维持二价铁的稳定的芬顿反应催化剂。另外，本专利技术可制造一种即使对于三价铁还原成二价也能够长期稳定维持的芬顿反应催化剂。由此，可提供一种使用廉价的原料(例如，硫酸铁或氯化铁等化学物质、土壤、用酸溶解金属铁或铁矿砂等而成的物质等)作为铁供给原料的芬顿反应催化剂。另外，本专利技术通过使用咖啡渣和/或茶叶渣作为还原作用成分的供给原料，可进一步廉价地提供芬顿反应催化剂。予以说明，咖啡和茶叶是世界上备受喜爱的饮用嗜好品，其废弃物咖啡渣、茶叶渣每天在世界范围大量产生，其用途限定于堆肥或除臭剂等，正在继续探索新的有效的利用方法。因此，通过本专利技术，创造出了这些食品废弃物的新的利用用途，期望贡献于有效利用。予以说明，由于本专利技术的芬顿反应催化剂以咖啡豆烘焙粉碎物和/或茶叶渣为原料,因此,对人体和环境的安全性高。由此，本专利技术可提供一种使用上述芬顿反应催化剂的杀菌方法。预料本专利技术的芬顿反应催化剂可在广泛的产业领域普及。例如可用于食品和/或医疗、公共卫生、农业、环境净化等。另外，本专利技术可提供一种使用上述芬顿反应催化剂的污染物质分解方法。另外，本专利技术可提供一种利用使用上述芬顿反应催化剂的鲁米诺(Iuminol)反应的发光方法，预料作为新的发光方法创造出新的需求。附图说明图I为在实施例I中，通过联吡啶检测出的通过源自咖啡渣的成分由三价铁还原的二价铁的照片图像；图2为在实施例2中，通过鲁米诺反应检测出的由咖啡渣和铁原料的反应产物催化的芬顿反应的照片图像；图3为表示在实施例3中，通过由咖啡渣和铁原料的反应产物催化的芬顿反应产 生的杀菌效果的照片图像；图4为表示在实施例4中，通过由咖啡渣和铁原料的反应产物催化的芬顿反应产生的杀菌效果的照片图像；图5为在实施例5中，通过联吡啶检测出的通过源自咖啡渣的成分由土壤中的三价铁还原的二价铁的照片图像；图6为表示在实施例6中，通过由咖啡渣和铁原料的反应产物催化的芬顿反应产生的杀菌效果的图；图7为表示实施例7中，通过由咖啡渣和铁原料的反应产物催化的芬顿反应产生的DNA分解作用的图。具体实施例方式本专利技术涉及一种芬顿反应催化剂，其在水存在下混合特定的还原作用成分的供给原料和含有二价或三价铁的铁供给原料，将所得反应产物作为活性成分。作为本专利技术中的还原作用成分的供给原料，可使用咖啡豆的烘焙粉碎物或茶叶。另外，也可以两者混合使用。另外，作为该还原作用成分的供给原料，也可以使用用水浸溃该咖啡豆的烘焙粉碎物和/或茶叶(特别是咖啡渣和/或茶叶渣)而得到的提取成分(所谓的泡的咖啡和/或茶的可溶性成分、或咖啡渣和/或茶叶渣的可溶性成分)或者仅不溶性成分(所谓的咖啡渣和/或茶叶渣)中的任一种。予以说明，这些成分也可以分别干燥粉末化后使用。源自该还原作用成分供给原料的该成分为含有非常多的分子种类的酚类和/或多酚的组合物，具有将三价铁还原成二价铁的作用和能够长时间维持二价铁的作用这两者。作为本专利技术中使用的‘咖啡豆的烘焙粉碎物’，只要是按照通常的方法对咖啡豆进行烘焙、粉碎而成的物质，就可以是任何物质。所谓的磨碎的咖啡豆的状态也包括在其中。另外，也可以是对咖啡豆的粉碎物进行烘焙而成的物质。在此，作为咖啡豆，只要是咖啡树Coffea arabica (阿拉伯咖啡)、Coffeacanephora (中粒咖啡)、Coffea Iiberica本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳迪欧·森川健治，筱原信，
申请(专利权)人：独立行政法人农业·食品产业技术综合研究机构，
类型：
国别省市：