| 研究課題/領域番号 |
21360395
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
触媒・資源化学プロセス
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
大西 洋 神戸大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20213803)
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| 連携研究者 |
横野 照尚 九州工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10203887)
工藤 昭彦 東京理科大学, 理学部, 教授 (60221222)
野本 知理 神戸大学, 自然科学系先端研究融合環重点研究部, 学術研究員 (00510520)
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| 研究期間 (年度) |
2009 – 2011
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| 研究課題ステータス |
完了 (2011年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2011年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2010年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2009年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
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| キーワード | 光触媒 / 共鳴ラマン散乱 / 構造解析 / 振動分光 / 光励起状態 / 不純物ドープ / 電子-フォノンカップリング / 酸化チタン / 半導体 |
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| 研究概要 |
太陽光による水素燃料生成と微弱光による有機物分解を目標とし、可視光で動作する光触媒材料の探索がすすめられ、可視光励起による物質変換効率は高い水準に達した。日本が当該分野の研究開発において世界をリードし続けるために、新世代触媒の開発を支える知的基盤を構築することが本研究の目標である。窒素と硫黄をドープした可視光動作酸化チタン光触媒の可視光吸収サイト近傍の格子振動モードを検出するためのラマン分光測定をおこなった。蛍光発光による妨害を回避する実験手段を確立することが本研究満了後の課題となる。クロム(Cr)とアンチモンをドープした酸化チタン光触媒の再結合反応速度を、時間分解赤外吸収を用いて計測した。0.01%から 10%まで 4 桁にわたってドープ量を変化させたところ、再結合反応速度が 0.1%ドープ体で最も低下することを見いだした。紫外光によって高い効率で水を分解して水素を生成するタンタル酸ナトリウム(NaTaO3)にストロンチウム(Sr)を0.1～8 mol%の範囲でドープした光触媒を調製し過渡赤外吸収スペクトルを計測して電子-正孔再結合の速度が 1 %で最も遅くなる(光触媒反応に有利になる)ことを見いだした。
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