| Project/Area Number |
11F01377
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Research Field |
Catalyst/Resource chemical process
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
堂免 一成 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
PAN Chengsi 東京大学, 大学院工学系研究科, 外国人特別研究員
PAN Chengsi 東京大学, 大学院・工学系研究科, 外国人特別研究員
PAN Changsi 東京大学, 大学院・工学系研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2011 – 2013
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2011: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
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| Keywords | 光触媒 / 水分解 / オキシナイトライド / ドーピング / 助触媒 / 可視光 / ペロブスカイト / バンドギヤップ / バンドギャップ / 水素 / 光電気化学 / 窒化物 |
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| Research Abstract |
半導体光触媒を用いた水の光分解は、太陽光をエネルギー源としてクリーンで再生可能なエネルギー供給できる手段として関心が高い。これまで多くの水分解光触媒が報告されてきたが、そのほとんどが紫外光励起を必要とするワイドギャップの化合物である。中には50%程度の高い量子収率で反応が進行するものもあるが、紫外光は太陽光中には少ししか含まれていないために、太陽光の高効率利用は望めない。そのため、可視光を十分に利用できる光触媒の開発が必要となる。本研究では600nm付近までの光を吸収できる化合物の中で犠牲試薬を含まない水溶液から、可視光照射下で直接水を水素と酸素に分解できることをはじめて実証した。MgドープLaTaON_2 (Mg : Ta=1:2)を上記の錯体重合法で合成したところ、Mg未ドープのものと同様にペロブスカイト構造に帰属できる生成物を単一相で得た。MgがTaに置換することにより吸収端が640nmから600nmへとブルーシフトするこが確認された。これは生成物中のN/O比が減少したことによると考えられ、価電子帯の上端が少し正の電位側にシフトし、水の酸化能力が向上すると期待できる。合成したLaMg_<1/3>Ta_2/^3O_2Nを水素生成助触媒であるRhCrOで表面修飾し、さらに非晶質TiO2を光電着法により被覆すると、水素と酸素が2:1の割合で生成することが確認された。
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| Strategy for Future Research Activity |
(抄録なし)
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