Synthesis of complex metal oxide ultrafine particles in nano-space and using for photocatalytic water splitting

• Project/Area Number: 16K17968
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Inorganic industrial materials
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: TSUJI Etsushi 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80610443)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2017: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000); Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 複合酸化物超微粒子 / 逆ミセル法 / アノード酸化 / ポーラス酸化チタン / ナノ材料

Outline of Final Research Achievements

Brownmillerite-type Ca2Fe2CoO5 showed excellent catalytic activity for oxygen evolution reaction. The Ca2Fe2-xCoxO5 ultrafine particles with nano-metric dimension can be synthesized by reverse micelle method on TiO2 nanoparticles. The ratio of cobalt to iron contained in the particles was easily controlled by changing the mixing ratio of starting materials. The precursors of Ca2Fe2CoO5 must be calcined after loading on TiO2 nanoparticles to get ultrafine particles with several nanometers in size. The amount of oxygen at 1 wt% Ca2FeCoO5/TiO2 for photocatalytic water splitting using silver fluoride was 1.5 times as large as that at TiO2.

Research Products

• [Journal Article] Diffusion-controlled growth of TiO2 Mesoporous Anodic Films (2018)
  • Author(s): Etsushi Tsuji, Shiki Matsuura, Yoshitaka Aoki and Hiroki Habazaki
  • Journal Title: Electrochemistry Volume: -
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Control of Atomic or Nano-Scale Structure of Functional Metal Oxides for Clean Energy Conversion Systems (2016)
  • Author(s): Etsushi Tsuji
  • Journal Title: Electrochemistry Volume: 84 Pages: 667-673
  • NAID: 130005409023
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 酸化チタン表面上での逆ミセル法によるブラウンミラーライト型酸化物超微粒子の合成 (2017)
  • Author(s): 平尾 啓、南部良輔、出上慶貴、辻 悦司、菅沼学史、片田直伸
  • Organizer: 電気化学会第84回大会
  • Place of Presentation: 首都大学東京
  • Year and Date: 2017-03-25
• [Presentation] Reverse Micelle Synthesis of Brownmillerite-type Oxide Ultrafine Particles on Titania (2017)
  • Author(s): Kei Hirao, Ryosuke Nanbu, Etsushi Tsuji, Satoshi Suganuma, Naonobu Katada
  • Organizer: 16th Korea-Japan Symposium on Catalysis & 3rd International Symposium of Institute for Catalysis
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 酸化チタン微粒子表面での逆ミセル法による直径数nmのブラウンミラーライト型Ca2Fe2-xCoxO5超微粒子の合成 (2017)
  • Author(s): 南部良輔、平尾啓、辻悦司、菅沼学史、片田直伸
  • Organizer: 石油学会 第 60 回年会
• [Presentation] 親水性光触媒表面上での逆ミセル法によるブラウンミラーライト型Ca2Fe2-xCoxO5の超微粒子化 (2017)
  • Author(s): 南部良輔、平尾啓、辻悦司、菅沼学史、片田直伸
  • Organizer: 第 38 回 触媒学会 若手会「夏の研修会」
• [Presentation] 水の電気分解に対する酸化チタン光触媒への ブラウンミラーライト型Ca2FeCoO5の担持効果 (2017)
  • Author(s): 出上慶貴、辻悦司、菅沼学史、片田直伸
  • Organizer: 第 38 回 触媒学会 若手会「夏の研修会」
• [Presentation] アノード酸化 TiO2 ナノチューブアレイの細孔内におけるブラウンミラーライト型酸化物超微粒子の合成 (2017)
  • Author(s): 平尾 啓
  • Organizer: 第 38 回 触媒学会 若手会「夏の研修会」
• [Presentation] Synthesis of Brownmillerite-type Ca2Fe2-xCoxO5 Ultrafine Particles as Cocatalysts by Reverse Micelle Method on TiO2 Nanoparticles (2017)
  • Author(s): Etsushi Tsuji, Ryosuke Nanbu, Kei Hirao, Yoshiki Degami, Satoshi Suganum and Naonobu Katada
  • Organizer: The 13th European Congress on Catalysis
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 水の光電気分解における光触媒へのブラウンミラーライト型Fe-Co酸化物の担持効果 (2017)
  • Author(s): 出上慶貴、辻悦司、菅沼学史、片田直伸
  • Organizer: 2017年日本化学会中国四国支部 鳥取大会
• [Presentation] Brownmillerite-type Ca2FeCoO5 as Oxygen Evolution Reaction Cocatalyst for Water Splitting (2017)
  • Author(s): Etsushi Tsuji, Ryosuke Nanbu, Yoshiki Degami, Kei Hirao, Hiroyuki Noda, Teruo Motohashi, Yoshitaka Aoki, Hiroki Habazaki, Satoshi Suganum and Naonobu Katada
  • Organizer: 第47 回石油・石油化学討論会
• [Presentation] 構造を制御したマクロ/メソポーラス機能性酸化物皮膜の創製 (2016)
  • Author(s): 辻悦司
  • Organizer: 2016年度第1回関西電気化学研究会
  • Place of Presentation: 神戸大学
  • Invited
• [Presentation] 陽極酸化法によるマクロ・メソポーラス酸化物薄膜の形成と応用 (2016)
  • Author(s): 辻 悦司
  • Organizer: 第21回規則性多孔体セミナー
  • Place of Presentation: 鳥取大学
  • Invited
• [Remarks] 鳥取大学大学院工学研究科片田研究室
  • URL: http://katalab.org/