還元電位が制御可能な金属層を介した半導体複合粒子：光触媒効果による二酸化炭素還元

Research Project

Project/Area Number	24K08594
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 36020:Energy-related chemistry
Research Institution	Kanagawa Institute of Industrial Sclence and Technology
Principal Investigator	秋山賢輔地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 化学技術部, 上席研究員 (70426360)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	岩本卓治地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 化学技術部, 上席研究員 (00510603)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords	光触媒 / 半導体複合構造 / 二酸化炭素還元
Outline of Research at the Start	本研究は、太陽光エネルギーを利用して水中で二酸化炭素を光化学的に還元し、反応生成物を資源として獲得する光触媒反応システムを実現することにある。二酸化炭素を光触媒効果で還元する鉄シリサイドと、光触媒効果で水から酸素を生成するルチル型酸化チタン、あるいは窒化タンタルとが金-銀合金層を介して接合した半導体複合構造を創製する。その合金組成の変化により鉄シリサイドの伝導帯の下端電位を制御し、二酸化炭素を一酸化炭素、ギ酸、及びメタンへ選択的に効率よく還元させる。本研究は、異種の光触媒材料が接合した界面に合金層を挿入し、その仕事関数で伝導帯の下端電位を「調整」して還元反応を制御する研究である。