| Project/Area Number |
22K14770
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 36020:Energy-related chemistry
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
Yamaguchi Yuichi 東京理科大学, 理学部第一部応用化学科, 講師 (30843122)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 光触媒 / 水分解 / 可視光 / 酸化物 / 酸素生成 / 準安定相 / 急冷処理 / 人工光合成 |
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| Outline of Research at the Start |
半導体光触媒を用いた水分解によるソーラー水素製造は，資源・エネルギー・環境問題を解決するための重要な研究課題である。光触媒の高活性化には，「バンドギャップの狭窄化」および「光励起キャリヤの再結合の抑制」が不可欠である。申請者は，光触媒の結晶構造の歪みの解消がこれらの要因に対して正に働くことに着目した。そのなかでも歪みの少ない準安定相を有する新規水分解光触媒を開発し，高活性化を目指すことが本研究の目的である。申請者の研究グループで独自に開発された有望な種々の水分解光触媒材料に対して，急冷処理を施すことで準安定相を有する高活性な新規水分解光触媒の開発を行う。
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| Outline of Final Research Achievements |
The rapid cooling treatment using liquid nitrogen to synthesized AgTaO3 was carried out. As a result, the split of XRD patterns of the treated AgTaO3 was suppressed compared to the non-treated sample, suggesting the change of the crystal phase by rapid cooling treatment.
Sacrificial oxygen evolution over AgMVO4(M=Mg,Ca,Mn,Zn) and Ag2Zn(VO3)4 was evaluated under visible light irradiation. The samples except for AgMnVO4 showed the activities. In particular, AgMgVO4 showed the highest activity among the evaluated samples.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
合成したAgTaO3を急冷処理を施すことで結晶構造の歪みを解消することができる可能性が示唆された．まだ詳細なキャラクタリーゼーションが必要な段階ではあるが，通常の加熱・降温処理では得られない新規材料が合成できる可能性に期待がもたれる．
また，新規の可視光酸素生成光触媒としてAgMVO4(M=Mg,Ca,Zn)およびAg2Zn(VO3)4を開発することができた．なかでもAg2Zn(VO3)4は可視光領域のほぼ全域の波長を吸収することができる点において有望である．最終的な目標である太陽光を有効に利用できる可視光酸素水素生成光触媒の開発に期待がもたれる．
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