水素発生オリエンテッドエピ構造3C-SiCによる高効率水素発生光触媒の実現
Publicly Offered Research
| Project Area | Chemical conversion of solar energy by artificial photosynthesis: a breakthrough by fusion of related fields toward realization of practical processes |
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| Project/Area Number |
25107516
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
加藤 正史 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80362317)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 再生可能エネルギー / 材料加工・処理 / 触媒・化学プロセス / 水素 / 半導体物性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の研究実績により、SiC光触媒においてはSiCへのオーミック電極形成が課題であることが明らかになったため、オーミック電極の形成が容易な構造を検討した。その検討を踏まえオーミック電極が作製しやすいp+型4H-SiCを基板として用い、その上にp型3C-SiCを結晶成長させた試料を用いた。その結果、4H-SiC上に成長された3C-SiCの結晶品質は、以前の6H-SiC基板上に成長させたものより向上していた。また、想定通りp+型4H-SiCへのオーミック電極作製も容易であった。このp+型4H-SiC基板上p型3C-SiCを作用電極とし、Niを対極とした硫酸電解液中での光電流は12mA/Wと観測され、これまでの約４倍の値となった。対極の犠牲反応がないと仮定するとエネルギー変換効率は1.5%となり、目標値に近づいたと言える。またPd助触媒をp型3C-SiC表面に担持した場合、光電流は15mA/Wに向上した。また、水素の発生量が光電流による見積もり値と近いことも確認した。なお、対極として犠牲反応が起こらない材料であるRuO2を用い、正確なエネルギー変換効率を算出した所、Pd担持のない場合で0.21%、Pd担持ありの場合で0.46%であった。SiCは腐食がなく、長期間安定に光電極として作用することを考慮すると、これらのエネルギー変換効率の値は他の材料に対しても遜色がないものだと考えられる。以上の実績により当初の目標に対して十分な成果が得られたと考えられる。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(22 results)
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[Presentation] SiC光電極の分光感度特性2014
Author(s)
加藤正史、三宅景子、市村正也
Organizer
2014年第75回応用物理学会秋季学術講演会
Place of Presentation
北海道大学
Year and Date
2014-09-17 – 2014-09-20
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