Construction of long-distance built-in potential by introduction of anisotropic and site-selective composition gradient to semiconductor photocatalytic particles

• Project/Area Number: 25K01871
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 36020:Energy-related chemistry
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 影島 洋介 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (20821846)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 錦織 広昌 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (00332677) ; 西村 昂人 東京科学大学, 工学院, 助教 (80822840)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2030-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2029: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2028: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2027: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2026: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2025: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
• Keywords: 光触媒粉末 / 水素生成 / 組成傾斜 / 異方性 / 位置選択性

Outline of Research at the Start

多結晶薄膜太陽電池材料の分野では、組成の傾斜構造に起因する長距離の内蔵電界が、高効率化に重要であることがよく知られる。一方、光触媒粉末において、粒子単位での異方的な電子構造制御の例は無い。また、光触媒反応では酸化・還元サイトが隣接するため、組成傾斜を導入する位置の選択性も重要となる。本研究では、Cu系光触媒粉末に対する異方的・位置選択的な組成傾斜の導入による水素生成活性の向上を実証する。