| Budget Amount *help |
¥26,000,000 (Direct Cost: ¥20,000,000、Indirect Cost: ¥6,000,000)
Fiscal Year 2026: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和4年度は、令和3年度見出した塩化ナトリウム（ナトリウムイオン、塩化物イオン）の影響を受けない酸化ルテニウム酸素発生助触媒を用いて酸化ルテニウム担持酸化ビスマス（RuO2/BiVO4）を作製し、犠牲剤（ヨウ素酸イオン）存在下で、塩化ナトリウムの有無によらず水の半反応による酸素（O2）発生量が不変であることを確認した。この酸化ルテニウム担持バナジン酸ビスマス（RuO2/BiVO4）を用いて、当研究室ですでに見出していた水を完全分解できる金担持ロジウム酸亜鉛／バナジン酸ビスマス（Au/ZnRh2O4/Au/BiVO4）を改良したAu/ZnRh2O4/Au/BiVO4/RuO2を作製して疑似海水の分解を行った。Au/ZnRh2O4/Au/BiVO4/RuO2では水の完全分解（水素（H2）、O2の両論発生）が認められたが、疑似海水（塩化ナトリウム3 wt%溶液）では完全分解ができなかった。そこで、助触媒Auの被毒も考慮する必要があると考え、Auそして新たにZnRh2O4上に選択的に担持した白金（Pt）を酸化クロム（CrOx, CrOx/Pt,Au/ZnRh2O4）で被覆した。犠牲剤（ホルムアルデヒド）存在下で、塩化ナトリウムの有無によらず水の半反応によるH2発生量が不変であることを確認した。今後、CrOx/Pt,Au/ZnRh2O4/Au/BiVO4/RuO2の疑似海水での分解実験を行う。以上からおおむね順調に進展していると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度見出した塩化ナトリウム（NaCl）存在下でもプロトンを還元し水素を発生できるCrOx/Pt,Au/ZnRh2O4と、NaClの存在下で水を選択的に酸化できるRuO2/BiVO4を複合化したCrOx/Pt,Au/ZnRh2O4/Au/BiVO4/RuO2の疑似海水での分解実験を行う。また、RuO2がNaCl存在下でも水を選択的に酸化できる理由を第一原理計算の手法を用いて解明すべく検討を始める。さらに、これら塩化ナトリウムに影響を受けないと考えられるCrOx/Pt, RuO2を他の光触媒に展開する。例えばチタン酸ストロンチウム（SrTiO3）に展開すれば（CrOx/Pt/SrTiO3/RuO2）、紫外光のもとではあるが疑似海水を分解できると想定され、CrOx/Pt, RuO2の普遍性を示すことができる。さらには、BiVO4はバンドギャップ2.4 eV、ZnRh2O4は1.2 eVであるため、BiVO4の光吸収波長に利用波長が制限され、波長515 nmしか応答しない。もうひとつのバナジン酸ビスマスBi4V2O11のバンドギャップは1.7 eVであるため、波長740 nmまで利用可能である。Bi4V2O11にもRuO2を担持し、波長利用の拡大を図りつつ、鹹水の完全分解を目指す。
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