光感応性黒鉛層間化合物の創製と二酸化炭素固定化への応用

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650854
• Research Institution: Nara National College of Technology
• Principal Investigator: 泉 生一郎 奈良工業高等専門学校, 物質化学工学科, 教授 (50043477)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石丸 裕二 奈良工業高等専門学校, 物質化学工学科, 講師 (70270311) ; 京兼 純 奈良工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (50043469) ; 片倉 勝己 奈良工業高等専門学校, 化学工学科, 助教授 (80169466)
• Keywords: 黒鉛層間化合物 / 光触媒 / 水素生成 / 水分解 / 塩化銅

Research Abstract

本研究は、金属塩化物-黒鉛層間化合物の光感応性を確認するとともに、水分解による水素生成や二酸化炭素の還元に適用することを目的としており、平成11年度と平成12年度の2年間の計画で実施しているものである。初年度の平成11年度に得られた研究成果の概要は以下の通りである。
1.ホスト黒鉛材料として高品質の黒鉛材料を用い、塩化第二銅と混合して400〜500℃のガラスアンプル内で数日間反応させることによって、塩化銅-黒鉛層間化合物(以下、CuCl_2-GICと略す)を合成した。合成したCuCl_2-GICを電極として、硫酸カリウム水溶液中でXe光照射を行うと光電流を生じ、CuCl_2-GICの光感応性を確認した。
2.メタノール水溶液中、CuCl_2-GICとCu粉末との混合懸濁系にXe光照射を行うと、光照射時間に比例して水素が生成することを見出した。また、CuCl_2-GIC量の増加に対しては水素生成が頭打ちとなり、メタノール濃度に対しては75%(vol.)で極大を示した。これらの結果は、メタノール水溶液からの水素生成がCuCl_2-GICが関与する光触媒反応であることを示唆するものである。
3.その他、反応前後のCuCl_2-GICのX線光電子分析や種々のコントロール実験の実施結果から、この新規のGIC光触媒による水素生成のメカニズムを考察した。

Research Products

• [Publications] 大西康幸: "ニ液分離型光化学ダイオードを用いたCO_2固定化反応"奈良高専・研究紀要. No.35(発表予定). (1999)
• [Publications] 小野裕香: "RRDEによる電気化学的CO_2還元の機構解析"電気化学会技術教育・研究論文誌. Vol.10(発表予定). (2000)
• [Publications] 大西康幸: "塩化銅黒鉛層間化合物による新規光触媒反応"電気化学会技術教育・研究論文誌. Vol.10(発表予定). (2000)