Fundamental Understanding of the Highest-Activity Photocatalyst Enabled by Crystal-Facet-Controlled Carrier Transfer to Cocatalysts

• Project/Area Number: 25K01882
• 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: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 吉田 真明 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (00582206)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 酒多 喜久 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (40211263) ; 山方 啓 岡山大学, 先鋭研究領域, 教授 (60321915) ; 近藤 寛 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (80302800)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2028: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2027: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2025: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
• Keywords: 水分解光触媒 / 助触媒 / キャリア移動 / In-situ 観測 / 結晶面

Outline of Research at the Start

本研究は、太陽光を用いた水分解反応において極めて高い活性を示す光触媒材料に対し、水素生成や酸素生成の助触媒への励起キャリア移動を結晶面ごとに分離・直接観測することで、キャリア移動の指向性制御に関わる基礎学理を明らかにすることを目的とした。申請者が独自に開発したIn-situ赤外分光および全元素X線吸収分光法を用いることで、助触媒界面の電子状態変化を捉え、高効率な水分解光触媒設計に資する指針を構築することを目指していく。本研究で得られた知見は、触媒化学・材料科学への波及的展開も期待される。