半導体光電極における酸素還元反応と光腐食反応の選択的制御と機構解明

• Project/Area Number: 18K14325
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 36020:Energy-related chemistry
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 上村 直 九州工業大学, 大学院工学研究院, 助教 (80737370)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 光電気化学 / 半導体電極 / 人工光合成 / 半導体光電極 / 酸素還元反応 / 腐食反応 / 過酸化水素

Outline of Annual Research Achievements

申請者は最近，酸素雰囲気下に於いて半導体の光腐食が著しく抑制されることを見出し，この知見を巧く利用することで選択的な酸素の2電子還元反応を達成した．さらに光照射によって理論電解電圧よりも低い電圧で過酸化水素を製造することに成功した．本研究では，半導体における光腐食反応と酸素還元反応の選択的挙動を熱力学的・速度論的視点から解明すべく，(1) 半導体-溶液界面における腐食電位と酸素還元電位のエネルギー相関解明，(2) 光照射下における各反応速度定数の解析．(3) 半導体-溶液の界面構造と反応速度定数の相関解明，以上のテーマに取り組み，半導体電極における酸素還元反応の制御因子の解明を目指す．