Evaluation of the influence of thermal and non-thermal effects on plasmon-assisted nitrous oxide decomposition catalyst interface

• Project/Area Number: 25K08290
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26030:Composite materials and interfaces-related
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 福田 伸子 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (90360635)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 局在型表面プラズモン共鳴 / 触媒 / 温室効果ガス / 光誘起電荷移動 / 光熱効果

Outline of Research at the Start

熱触媒材料にプラズモニックな金属ナノ粒子を担持させると、局在表面プラズモン共鳴（LSPR）由来の局所的な光加熱効果により、触媒反応が促進することが知られている。一方で、反応促進に対し非熱的な電荷移動効果も併せて関与する場合がある。本研究では、熱触媒である酸化ニッケルー酸化セリウム触媒に金ナノ粒子を担持した複合材料(AuNP-NiO-CeOx)表面での亜酸化窒素（N2O）の分解反応が、LSPR 由来の光加熱効果だけでなく、非熱的な光誘起電荷移動の支援も受けることを実験的に検証し、LSPR 支援の機序を明示することを目的とする。