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表面プラズモン共鳴を利用するナノ構造制御した可視光応答型光触媒の開発

Research Project

Project/Area Number 12F02075
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Catalyst/Resource chemical process
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

山下 弘巳  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40200688)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) QIAN Xufang  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
QIAN Xufang  大阪大学, 大学院工学研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000)
Keywords二酸化チタン / ハイドロキシアパタイト / 光触媒 / ナノ粒子 / 吸着 / プラズモン / 光エネルギー / 水素生成 / 分解
Outline of Annual Research Achievements

昨今のナノテクノロジーの進展は著しく、ナノレベルで精密設計した機能性材料の開発が盛んである。自然環境の保全、再生可能エネルギーの利用、アメニティー居住環境に対するニーズや省エネルギープロセスの開発などへの社会的な関心が高まるにつれ、その重要性も益々高まっている。触媒・光触媒の分野においても、これまで困難とされてきた原子・分子と同サイズのナノレベルの視点で設計された触媒材料の開発が進められている。なかでもナノサイズで規定された骨格・細孔構造とナノ空間を有するゼオライトやメソポーラスシリカなどのナノ多孔性材料を利用した触媒材料の開発が精力的に行われている。ゼオライトやメソポーラスシリカは紫外・可視領域の光をほとんど吸収せず、光化学的に不活性な表面反応場または分子反応容器としても利用できる。
本研究では、ナノサイズの細孔に、シングルサイト光触媒として中心金属が均一な構造を有し光応答性を示す金属錯体を内包または固定化した複合材料を合成した。また、ナノ多孔性材料の表面特性が光触媒活性に大きく影響を及ぼす特徴に着目し、各種の化学的手法を駆使して表面特性の任意の設計・制御を行った。具体的には、1) ナノ多孔性材料と吸着剤としてのリン酸カルシウムを複合化した光触媒の環境材料としての応用、2) ナノ細孔内への様々な触媒活性主の導入とその触媒作用、ならびに3) 多孔質材料とマイクロ波照射を利用した銀ナノ粒子触媒の機能・特性、およびナノ多孔性材料の構造・形態制御、表面修飾の影響について検討し、新規な光触媒プロセスを構築した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Design and Functionalization of Photocatalytic System within Mesoporous Silica2014

    • Author(s)
      X. Qian, K. Fuku, Y. Kuwahara, T. Kamegawa, K. Mori, and H. Yamashita
    • Journal Title

      ChemSusChem

      Volume: 7 Issue: 6 Pages: 1528-1536

    • DOI

      10.1002/cssc.201400111

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Ag nanoparticles supported on CeO2-SBA-15 by microwave irradiation possessing metal-support interaction and enhanced catalytic activity2014

    • Author(s)
      X. Qian, Y. Kuwahara, K. Mori, and H. Yamashita
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 20 Issue: 48 Pages: 15746-15752

    • DOI

      10.1002/chem.201404307

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Calcium Phosphate Coatings Incorporated in Mesoporous TiO_2/SBA -15 by a Facile Inner-Pore Sol-Gel Process Toward Enhanced Adsorption-Photocatalysis Performances2013

    • Author(s)
      X. Qian, T. Kamegawa, K. Mori, H. Li, Hexing, H. Yamashita
    • Journal Title

      Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 117 Pages: 19544-19551

    • DOI

      10.1021/jp4071373

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Calcium Phosphate Coatings Incorporated in Mesoporous TiO2/SBA‐15 Toward Enhanced Adsorption‐Photocatalysis Performances2014

    • Author(s)
      Xufang Qian, Takashi Kamegawa,Kohsuke Mori, HexingLi,Hiromi Yamashita
    • Organizer
      TOCAT7
    • Place of Presentation
      京都テルサ
    • Year and Date
      2014-06-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] A New Method to Synthesize One‐Dimensional Cu NWs@ZIF‐8 Core‐Shell Heterstructure for Catalysis Application2014

    • Author(s)
      Peijue Liu, Xufang Qian, Dieqing,Zhang, Hexing Li, Kohsuke Mori,Hiromi Yamashita
    • Organizer
      TOCAT7
    • Place of Presentation
      京都テルサ
    • Year and Date
      2014-06-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Mesoporous Calcium Phosphate Modified TiO2/SBA-15 toward Enhanced Adsorption-photocatalysis Performances2014

    • Author(s)
      Xufang QIAN, Takashi KAMEGAWA, Kohsuke MORI, Hexing LI, Hiromi YAMASHITA
    • Organizer
      TOCAT7 Pre-Symposium in Shiretoko
    • Place of Presentation
      知床グランドホテル
    • Year and Date
      2014-05-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Calcium Phosphate as the Adsorption Sites Immobilized on TiO2/SBA-15 for the Enhancement of Photocatalytic Degradation of Dye Molecules2013

    • Author(s)
      Qian XUFANG, Kamegawa TAKASHI, Mori. KOHSUKE, Li HEXING, Yamashita HIROMI
    • Organizer
      The 6th Asia-Pacific Congress on Catalysis (APCAT-6)
    • Place of Presentation
      Taipei International Convention Center
    • Year and Date
      2013-09-14
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of mesoporous silica-hydroxyapatite-TiO2 composite with enhanced photocatalytic performance2013

    • Author(s)
      Qian XUFANG, Kamegawa TAK ASHI, Mori KOHSUKE, Li HEX ING, Yamashita HIROMI
    • Organizer
      XIth European Congress on Catalysis (EuropaCat XI)
    • Place of Presentation
      Lyon Convention Center, France
    • Year and Date
      2013-09-03
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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