Molecular conversion using high-energy electrons generated from hydrogen-terminated diamond

• Project/Area Number: 25K01853
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 36010:Inorganic compounds and inorganic materials chemistry-related
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 中田 一弥 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70514115)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 臼杵 翔 東京農工大学, その他の研究科, 特任助教 (70998351)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥26,000,000 (Direct Cost: ¥20,000,000、Indirect Cost: ¥6,000,000); Fiscal Year 2028: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2027: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2026: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2025: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
• Keywords: 光触媒

Outline of Research at the Start

本研究は水素終端ダイヤモンド（HD）の特性に焦点を当て、その光励起特性の解明と応用を目指すものである。HDは光照射により高エネルギー電子を放出するという特異な性質を持つ。この現象を材料科学および反応化学の両面から体系的に解析する。まず、表面構成要素（不純物添加、欠陥構造、結晶配向性）が電子放出特性に与える影響を精査し、現象の理論基盤を確立する。続いて、この高エネルギー電子を活用した化学変換プロセスを構築する。研究方法としては、多様な表面特性を持つHD試料を合成し、光照射時の電子放出動態を精密に観測・解析する。得られた知見を基に、従来法では困難とされる還元反応への応用を進める。