2016 Fiscal Year Research-status Report
酸化チタン被覆石英粉末に混合金属錯体を担持した新規光触媒の表面構造と光物性の解明
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15K05456
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
馬越 啓介 長崎大学, 工学研究科, 教授 (20213481)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 酸化チタン / 光触媒 / 混合金属錯体 / 白金 / 銀 / 錯体化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らは，JIS規格に準拠した方法で光触媒によるメチレンブルーの分解反応速度を調べており，強発光性混合金属錯体を酸化チタン被覆石英粉末に担持したのち焼成すると，焼成しない場合に比べて飛躍的に触媒活性が向上することをこれまでに見出している。平成28年度は，昨年度に引続き[Pt2Ag4(Me2pz)8]（Pt2Ag4錯体）を担持後焼成した錯体の触媒活性を詳細に調べることに加え，[Pt2Au2(Me2pz)6(Me2pzH)2]（Pt2Au2錯体）を担持，焼成した酸化チタン被覆石英粉末の触媒活性を調べ，比較検討した。その結果，Pt2Ag4錯体を担持し，真温度695℃（電気炉設定温度800℃）で焼成した光触媒に比べ，同一条件でPt2Au2錯体を担持・焼成した光触媒の方が活性が低いことがわかった。
一方，Pt2Ag4錯体を担持・焼成した光触媒の表面構造と触媒活性の相関を調べるため，錯体の担持量を変化させた酸化チタン被覆石英粉末を焼成し，TEM観察を行った。5%のPt2Ag4錯体を担持・焼成した光触媒では，比較的多くの金属微粒子が酸化チタンの表面に析出しているのが観測された，EDX測定から酸化チタン表面にAgが存在することが明らかになったが，拡大すると観測された金属微粒子はPt単結晶に酷似しており，Agは微粒子として観測されなかった。この観測結果は，PtとAgが相分離していることを示していると解釈できる。Pt2Ag4錯体の担持量の減少に伴い観測される金属微粒子の数が減少したが，金属微粒子の外形に大きな変化は見られなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
光触媒の触媒活性が最も高くなる担持条件を検討し，その状態の表面構造を明らかにすることが，本研究の最終目標の1つである。
本年度は，Pt2Ag4錯体に加え，Pt2Au2錯体も担持・焼成し，最適な担持量が0.2~0.3%程度であることが明らかにすることができた。また，Pt2Ag4錯体を担持・焼成した光触媒の表面構造を調べるためTEM観察を行うと，PtとAgが相分離し，Ptのみが単結晶として存在することが確認できた。
本年度は以上のような結果が得られており，研究全体としては，概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
真温度695℃で焼成した場合，酸化チタンの表面には，Ptが単結晶として分散しており，Agがどにどのような形で存在するのかは確認できなかった。695℃で焼成した場合，Agイオンが一部気化している可能性を検討する必要がある。今後は，焼成温度を振って焼成温度と触媒活性の相関を調べるとともに，それぞれの状態における表面構造を調査する予定である。
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| Causes of Carryover |
混合金属錯体を担持した酸化チタン被覆石英粉末を研究室で焼成できる環境を整備するため，初年度に50万円前倒しして予算を使用した経緯がある。当初の研究計画に基づいて平成29年度の研究を遂行できるよう，28年度の成果発表に関わる旅費を一部校費から支出したため，次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度の使用残金は29年度の物品費に組み込み，試薬等の購入や測定料にあてる予定である。
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Research Products
(24 results)
